Ingenieria programa: ingenieria electronica identificación del curso

FORMATO OFICIAL DE MICRODISEÑO CURRICULAR

FACULTAD: INGENIERIA

PROGRAMA: INGENIERIA ELECTRONICA

1. 
   IDENTIFICACIÓN DEL CURSO
   

NOMBRE DEL CURSO: TEORÍA AVANZADA DE SEMICONDUCTORES

CÓDIGO: 45558 No. DE CRÉDITOS ACADÉMICOS: 3

REQUISITOS:

ÁREA DEL CONOCIMIENTO: INGENIERIA APLICADA

(Decreto Estándares de Calidad)

SUB-ÁREA:





UNIDAD ACADÉMICA RESPONSABLE DEL DISEÑO CURRICULAR:

FACIEN.- DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES.

COMPONENTE BÁSICO  COMPONENTE FLEXIBLE 

CARÁCTER. TEÓRICO:  TEÓRICO-PRACTICO: 

PRÁCTICO:  SEMINARIO: 
TIEMPO (en horas) DEL TRABAJO ACADÉMICO DEL ESTUDIANTE

Actividad Académica del Estudiante	Trabajo Presencial	Trabajo Independiente	Total (Horas)
Horas	4	5	9
Total	64	80	144

2. 
   PRESENTACIÓN RESUMEN DEL CURSO
   

El curso es una introducción a los principios físicos de los dispositivos semiconductores y a la tecnología de fabricación avanzada. Incorpora lo básico de los materiales semiconductores y los procesos de conducción en sólidos necesarios para entender las uniones p-n, el transistor bipolar, el transistor metal oxido semiconductor (MOS), dispositivos optoelectrónicos y otros.

3. 
   JUSTIFICACIÓN
   

El profesional en ingeniería electrónica debe tener un conocimiento claro, y lo más profundo posible de los modelos que proporciona la mecánica cuántica del mundo microscópico con el fin de aplicarlos al estudio y comprensión del comportamiento de los dispositivos electrónicos de estado sólido y sus aplicaciones. Este conocimiento le permitirá comprender los procesos involucrados en el comportamiento de los semiconductores, dándole criterios científicos para enfrentar los retos de la microelectrónica del estado sólido.

4. 
   COMPETENCIAS GENERALES
   

COMPETENCIAS GENERALES
SABER	INTERPRETATIVA	Analizar e interpretar el comportamiento y operación de los dispositivos semiconductores electrónicos de estado sólido y sus ecuaciones claves. Estudiar algunas aplicaciones de estos dispositivos.
	ARGUMENTATIVA	Analizar, interpretar y resolver problemas y ejercicios relacionados con la teoría de los dispositivos semiconductores y con aplicaciones a la ingeniería electrónica.
	PROPOSITIVA	Resolver las propiedades físicas del diodo de unión p-n y los diferentes modos de operación del transistor y sus aplicaciones.
HACER	Aplicar los conocimientos adquiridos en el curso para plantear, estudiar y resolver el comportamiento y operación de otras estructuras semiconductoras como por ejemplo: dispositivos optoelecrónicos, dispositivos de potencia, y otros.
SER	Comprender que los dispositivos semiconductores de estado sólido han alcanzado un nivel de perfeccionamiento e importancia económica al ofrecer permanentemente dispositivos de mejor comportamiento, de ocupar menos espacio, de menos pérdidas a un costo decreciente.

5. 
   DEFINICIÓN DE UNIDADES TEMÁTICAS Y ASIGNACIÓN DE TIEMPO DE TRABAJO PRESENCIAL E INDEPENDIENTE DEL ESTUDIANTE POR CADA EJE TEMÁTICO
   

UNIDAD No.	NOMBRE DE LAS UNIDADES TEMÁTICAS	DEDICACIÓN DEL ESTUDIANTE (horas)		HORAS TOTALES (a + b)
		a) Trabajo Presencial	b) Trabajo Independiente
1	ETRUCTURA CRISTALINA Y MECÁNICA CUÁNTICA	11	14	25
2	BANDAS DE ENERGÍA Y CONCENTRACIÓN DE PORTADORES EN EQUILIBRIO TÉRMICO	10	13	23
3	SEMICONDUCTORES INTRÍNSECO Y EXTRÍNSECO	11	13	24
4	PROCESOS DE TRANSPORTE DE CARGA EN SEMICONDUCTORES: Arrastre, Difusión y Generación-Recombinación	10	13	23
5	DIODOS DE UNIÓN p-n	10	14	24
6	EL TRANSISTOR BIPOLAR, BJT	12	13	25
TOTAL		64	80	144

6. 
   PROGRAMACIÓN SEMANAL DEL CURSO
   

UNIDAD TEMÁTICA	SEMANA NO.	CONTENIDOS TEMÁTICOS	ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS	H. T. P.		H. T. I.
				Clases	Laboratorio y/o practica	Trabajo dirigido	Trabajo independiente
1	1	Propiedades generales de los materiales. Estructura cristalina. Crecimiento de cristales.		4		2	4
	2	Hipótesis de Planck. Modelo cuántico de Bohr del átomo. Probabilidad y el principio de incertidumbre.		4		2	4
	3	La ecuación de onda de Schrödinger.		4		2	4
	4	Aplicación de la ecuación de Schrödinger		4		2	4
2	5	Modelo matemático de la formación de bandas.		4		2	4
	6	Modelo del enlace covalente. Modelos de semiconductores		4		2	4
	7	Portadores de carga en semiconductores: Electrones y huecos. Masa efectiva. Metales, semiconductores y aisladores.		4		2	4
3	8	Densidad de estados. Función de distribución de Fermi-Dirac Densidades de portadores. Densidad de portadores intrínsecos.		4		2	4
	9	Semiconductores extrínsecos. Equilibrio térmico. Densidades de portadores en semiconductores extrínsecos. Nivel de Fermi en semiconductores extrínsecos.		4		2	4
4	10	Arrastre, Difusión, Recombinación-Generación. Estadística del proceso R-G		4		2	4
	11	Vida media de portadores minoritarios. Ecuaciones de estado. Longitudes de difusión. Cuasiniveles de Fermi.		4		2	4
5	12	Electrostática de la unión p-n. Características I-V.		4		2	4
	13	Admitancia a pequeña señal.		4		2	4
	14	Respuesta transiente. Diodos optoelectrónicos.		4		2	4
6	15	Fundamentos del BJT. Características estáticas.		4		2	4
	16	Respuesta dinámica del BJT.		4		2	4

H. T. P. = Horas de trabajo presencial
H. T. I. = Horas de trabajo independiente

7. 
   EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE
   

UNIDAD TEMÁTICA	ESTRATEGIA DE EVALUACION	PORCENTAJE (%)
ETRUCTURA CRISTALINA Y MECÁNICA CUÁNTICA	Medir conceptos y logros alcanzados en la identificación de las estructuras cristalinas de diferentes materiales semiconductores elementales como el silito (Si) y el arseniuro de galio (GaAs), y algunos compuestos II-IV, IV-VI, y III-V. Comprender cómo la mecánica cuántica es la base fundamental de la teoría de los dispositivos semiconductores.	15
BANDAS DE ENERGÍA Y CONCENTRACIÓN DE PORTADORES EN EQUILIBRIO TÉRMICO	Verificar la capacidad de interpretación de cómo el modelo de la mecánica (Modelo de Kronig-Penney) cuántica describe y deduce la formación de bandas de energía de un sólido. Medir la interpretación de masa efectiva y la descripción analítica del hueco.	15
SEMICONDUCTORES INTRÍNSECO Y EXTRÍNSECO	Medir la capacidad del estudiante para determinar las concentraciones portadores de carga en semiconductores intrínsecos y extrínsecos, como también la localización del nivel de Fermi.	20
PROCESOS DE TRANSPORTE DE CARGA EN SEMICONDUCTORES: Arrastre, Difusión y Generación-Recombinación	Medir la capacidad de identificación de los diferentes mecanismos de transporte de carga en un semiconductor, y el cálculo de las propiedades eléctricas de estos dispositivos: corriente y resistencia.	20
DIODOS DE UNIÓN p-n	Medir la capacidad de manejo de la terminología, los conceptos básicos y procedimientos analíticos y aplicar las ecuaciones básicas de la unión para resolver problemas de aplicación a la ingeniería electrónica, y el dominio de las propiedades electrostáticas de la unión p-n.	15
EL TRANSISTOR BIPOLAR, BJT.	Que el estudiante extienda y aplique los conceptos y procedimientos analíticos de la unión p-n al transistor de unión bipolar (BJT), identifique y comprenda los diferentes modos de operación del dispositivo y aplicarlos en la solución de problemas de ingeniería electrónica.	15

7. 
   FUENTES DE CONSULTA
   

7. 
   Bibliografía básica
   

• 
  PIERRET, Robert. Semiconductor Device Fundamentals. Prentice Hall, 1996
  

(Texto guía)

• 
  S.M. Sze. Semiconductor devices: Physics and Technology. Second Edition, John Wiley & Sons, Inc. 2002
  
• 
  DIMITRIJEV, Sima. Understanding Semiconductor Devices. Oxford University Press, 2000
  
• 
  STREETMAN, Ben and BANERJEE, Sanjay. Solid State Electronic Devices. Fifth Edition. Prentice Hall, 2000
  
• 
  SINGH, Jasprit. Semiconductor devices. John Wiley & Sons, Inc. 2001
  
• 
  BALKANSKI, M and WALLIS, R.F. Semiconductor Physics and Applications. Oxford University Press, 2000
  
• 
  TYAGI, M.S. Introduction to Semiconductor Materials and Devices. John Wiley & Sons, 1991
  

7. 
   Bibliografía Complementaria:
   

• 
  KANAAN, Kano. Semiconductor Devices. Prentice Hall, New Jersey, 1998
  
• 
  PIERRET, Robert, Advanced Semiconductor Fundamentals. Modular Series on Solid State Devices. 1987
  
• 
  KRAMER, Kevin and HITCHON, Nicholas. Semiconductor Devices. Prentice Hall PTR, 1997
  
• 
  WENCKEBACH, W. Tom. Essentials of Semiconductor Physics. John Wiley & Sons, 1999
  
• 
  WARNER, R and GRUNG, B. Semiconductor- Devices Electronics. Saunders College Publishing, 1991
  

7. 
   Fuentes de Internet:
   

• 
  Libro electrónico: Principles of Semiconductor Devices
  
• 
  Página Web: http://www.jas.eng.buffalo.edu/
  
• 
  Software MatLab
  

OBSERVACIONES

La lista de textos no existe en la biblioteca de la USCO. Es una biblioteca muy pobre en recursos bibliográficos especializados.

DILIGENCIADO POR: Diógenes Araujo Medina
FECHA DE DILIGENCIAMIENTO: 09 de marzo de 2007