Forskjell mellom versjoner av «TFE4180 - Halvleder komponent- og kretsteknologi»

Fra Nanowiki
Hopp til: navigasjon, søk
(→‎Kort om faget)
(→‎Faglig innhold)
 
(25 mellomliggende revisjoner av 9 brukere er ikke vist)
Linje 1: Linje 1:
 
{{Infobox
  
{{Infobox
  +
|
−
|Fakta høst 2008
  
  +
|* '''Institutt''': Institutt for elektronikk og telekommunikasjon
−
|*Foreleser: Bjørn-Ove Fimland
  
  ⚫
*'''Vurderingsform''': Skriftlig eksamen 100%
−
*Stud-ass: Magnus Breivik
  
  +
*'''Hjelpemiddelkode:''' D: Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.
⚫
*Vurderingsform: Skriftlig eksamen
  
  +
*'''Øvingsopplegg:''' Ukentlige skriftlige øvinger og laboratoriekurs med rapportinnlevering.
−
*Eksamensdato: 10. desember
  
 
}}
  
}}
   
  ⚫
== Om emnet ==
−
{{Infobox
  
  +
Emnet ble undervist for siste gang våren 2016.
−
|Øvingsopplegg høst 2008
  
−
|* Antall godkjente: 8/12
  
−
* Innleveringssted: Utenfor A383, Elektrobygget
  
−
* Frist: Mandager 16:00
  
−
}}
  
−  
−
{{Infobox
  
−
|Lab høst 2008
  
−
|* Skal lage en Hall-bar
  
−
*4 labøkter av 4 timer
  
−
*Avsluttende raport leveres for godkjenning
  
−
}}
  
−  
−
Emnet skal formidle innsikt i halvleder tynnfilmteknologi for fremstilling av elektroniske og fotoniske komponenter og integrerte kretser.
  
−  
−
== Kort om faget ==
  
⚫
Hoveddelen av emnet er dedikert prosessering av halvlederkomponenter og integrerte kretser ([[CMOS]] er eksempelet i dette kurset), som filmdeponering, [[ioneimplantasjon]], fotolitografi og avansert litografi, etsing, metallisering, trådbonding og pakking. Det vil også ble gjennomgått krystallgroing fra smelte og epitaksielle deponeringsteknikker (dampfase-, væskefase- og molekylstråle-epitaksi). Halvleder heterostruktur og supergitter. Karakterisering av halvledere med elektriske målinger (resistivitet, mobilitet, dopekonsentrasjoner), diffraksjonsmetoder ([http://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_crystallography XRD], [http://en.wikipedia.org/wiki/RHEED RHEED], [http://en.wikipedia.org/wiki/Low-energy_electron_diffraction LEED]), ionestråle-baserte teknikker ([http://en.wikipedia.org/wiki/Secondary_ion_mass_spectrometry SIMS]) og mikroskopi ([http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_microscope OM], [http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_Electron_Microscope SEM], [http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_electron_microscopy TEM], [http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_tunneling_microscope STM], [http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_force_microscope AFM]).
  
−  
⚫
== Lab ==
  
⚫
Labben består av fire deler som går ut på å lage og måle en Hallbar. Tenkikker som blir brukt er fotolitografi, mikroskop, elektronmikroskop, etsing, og måling av [http://en.wikipedia.org/wiki/Hall_effect Hall effekten].
  
−  
−
=== Rapporten ===
  
−
Rapporten skal ha en vitenskapelig oppbygning som beskrevet i infofilen. Hele målet er finnne dopetype og ladningsbærerkonsentrasjon. Videre kan man si noe om mobiliteten og hvordan denne gir et uttrykk for feil i krystallstrukturen.
  
   
  +
===Faglig innhold===
−
I teorien bør man ha med ting som: hall effekt, geometrisk magnetoresistans, hall motstand og andre ting man diskuterer i rapporten.
  
  +
Emnet skal formidle teoretisk innsikt i halvleder- og tynnfilmteknologi for fremstilling av elektroniske og fotoniske komponenter, og integrerte kretser. Emnet skal gi det teoretiske grunnlaget for å kunne gjøre fotolitografi og prosessering av halvlederkomponenter og CMOS integrerte kretser, samt det teoretiske grunnlaget for utvalgte karakteriseringsteknikker
   
  +
Kurset inneholder:
−
Under Eksprimentdelen går det fint å henvise til dokumentet ''Lab_practical.pdf'', men da må denne legges ved. Viktig å få med hvilken fotoresist og maske man brukte, og parametrene i fotolitografiens ti trinn.
  
   
  +
* Prosessering av halvlederkomponenter og integrerte kretser ([[CMOS]] er eksempelet i dette kurset): Filmdeponering, [[ioneimplantasjon]], fotolitografi og avansert litografi, etsing, metallisering, trådbonding og pakking.
−
Under Resultater bør man ha med dimensjoner på hallbaren, en tabell over høydemålinger gjort med talysteppen, samt alle grafene du fikk fra målingene. Mangus (vit.ass) sa at man kun trengte å se på gjennomsnittsgrafen i figurene.
  
  +
* Krystallgroing fra smelte og epitaksielle deponeringsteknikker (dampfase-, væskefase- og molekylstråle-epitaksi).
  ⚫
*Karakterisering av halvledere med elektriske målinger (resistivitet, mobilitet, dopekonsentrasjoner), diffraksjonsmetoder ([http://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_crystallography XRD], [http://en.wikipedia.org/wiki/RHEED RHEED], [http://en.wikipedia.org/wiki/Low-energy_electron_diffraction LEED]), ionestråle-baserte teknikker ([http://en.wikipedia.org/wiki/Secondary_ion_mass_spectrometry SIMS]) og mikroskopi ([http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_microscope OM], [http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_Electron_Microscope SEM], [http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_electron_microscopy TEM], [http://en.wikipedia.org/wiki/Scanning_tunneling_microscope STM], [http://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_force_microscope AFM]).
   
  +
===Laboratoriekurs===
−
Det er viktig å ha med feilkilder som: loddingen og at varme kan ødelegge dopingen, og vis dere så noe rart under inspeksjonen av hallbaren etter fotolitografien.
  
  ⚫
Laboratoriekurset består av fire oppmøter og går ut på å lage og måle egenskapene til en Hall-bar. Teknikker og utstyr som blir brukt er blant annet fotolitografi, optisk mikroskop, elektronmikroskop, etsing, metallisering og måling av [http://en.wikipedia.org/wiki/Hall_effect Hall-effekten].
  +
Ved slutten av laboratoriekurset skal en rapport leveres. Rapporten skal reflektere labkursets overodnede mål om å finne dopetype og ladningsbærerkonsentrasjon. Videre kan man si noe om mobiliteten og hvordan denne gir et uttrykk for feil i krystallstrukturen. Rapporten skal ha vitenskapelig oppbygning og språk. Mer informasjon om retningslinjer for rapporten er angitt på emnets itsLearning-side for det aktuelle semesteret.
   
  +
=== Anbefalte forkunnskaper ===
−
Se [[Rapport]] for mer info om hvordan skrive en vitenskapelig rapport, eller [[Medium:Halvlederteknologirapport.pdf | dette]] forslaget til innhold og utseende (LaTeX-kodinga og artikkel-formatinga ligger [http://folk.ntnu.no/mariusuv/latex/ her]).
  
  +
Emnet forventer kunnskap fra fysikk, matematikk og kjemi tilsvarende videregående skole. Det er fordeltaktig å ha hatt emnet Materialteknologi [http://www.nanowiki.no/wiki/TMT4185 TMT4185]. Kjennskap til emnet Elektromagnetisme [http://www.nanowiki.no/wiki/TFE4120 TFE4120] som er et emne i fagplanen for samme semester, er også nyttig.
   
  +
=== Læringsressurser/pensumlitteratur ===
−
==== Tips ====
  
  +
*Læreboka ''Semiconductor Manufacturing Technology'' (av Quirk og Serda)
−
* Vi har benyttet evaporation på alle prøvene i år. Evaporation/Damping er mer anisotrop enn sputtering, som er fordelaktig ved lift-off på fotoresist med undercut
 
  +
*Kompendium i form av utdrag fra ''Semiconductor Science'' (av Jenkins)
   
  +
== Lenker ==
−
* Hall-måle-maskin: Vi benyttet oss av [http://www.lakeshore.com/sys/hall/hallmdn.html "7500/7700 & 9500/9700 Series"]. Husker ikke hvilken av de, men de har felles manual.
 
   
  +
=== Emnerapporter ===
−
* Det man ofte er mest interessert i er dopekonsentrasjon. Videre så er dopetype (n, p) interessant for dere, siden dere i utgangspunktet ikke vet hvilken som er hvilken. Videre så vil mobiliteten fortelle noe om kvaliteten på krystallen, så det er interessant å sammenligne denne med forventet verdi fra litteraturen, f.eks. [http://www.ioffe.rssi.ru/SVA/NSM/Semicond/index.html NSM Archive]. For beregning selv kan det være interessant å sml dopekonsentrasjon og mobilitet med IV-kurven via <math>J=\sigma \cdot E</math>. Ellers er vel igrunnen de fleste verdiene allerede gitt av hall-målingsprogrammet...
 
  +
Utilgjengelig/finnes ikke (V2015)
   
  +
=== NTNUs sider om emnet ===
−
* r-parameteren er et tall for å relatere målt mobilitet (Hall-mobilitet) til faktisk mobilitet (og dermed driftshastigheten i materialet). Om man ikke vet hva denne er så er det best å sette den lik 1 og heller nevne det i teksten.
  
  +
Emnet har ingen egen hjemmeside og bruker it'sLearning. (V2015)
   
  +
*[http://www.ntnu.no/studier/emner/TFE4180#tab=omEmnet Om emnet]
−
== Eksterne linker ==
  
  +
*[http://www.ntnu.no/studier/emner/TFE4180#tab=timeplan Timeplan]
−
*[http://www.ntnu.no/portal/page/portal/ntnuno/AlleEmner?rootItemId=22934&selectedItemId=31007&emnekode=TFE4180 NTNUs fagbeskrivelse]
  
−
*[http://www.ntnu.no/studieinformasjon/timeplan/h08/?emnekode=TFE4180-1&valg=emnekode&bokst= Timeplan Høst08]
 +
*[http://www.ntnu.no/studier/emner/TFE4180#tab=omEksamen Eksamensinfo]
   
−
[[Kategori:Obligatoriske emner]]
 +
[[Kategori:Fag 4. semester]]
−
[[Kategori:Fag 5. semester]]
  
 
[[Kategori:Fag]]
  
[[Kategori:Fag]]

Nåværende revisjon fra 3. mai 2016 kl. 10:52

  • Institutt: Institutt for elektronikk og telekommunikasjon
  • Vurderingsform: Skriftlig eksamen 100%
  • Hjelpemiddelkode: D: Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt. Bestemt, enkel kalkulator tillatt.
  • Øvingsopplegg: Ukentlige skriftlige øvinger og laboratoriekurs med rapportinnlevering.

Om emnet

Emnet ble undervist for siste gang våren 2016.

Faglig innhold

Emnet skal formidle teoretisk innsikt i halvleder- og tynnfilmteknologi for fremstilling av elektroniske og fotoniske komponenter, og integrerte kretser. Emnet skal gi det teoretiske grunnlaget for å kunne gjøre fotolitografi og prosessering av halvlederkomponenter og CMOS integrerte kretser, samt det teoretiske grunnlaget for utvalgte karakteriseringsteknikker

Kurset inneholder:

  • Prosessering av halvlederkomponenter og integrerte kretser (CMOS er eksempelet i dette kurset): Filmdeponering, ioneimplantasjon, fotolitografi og avansert litografi, etsing, metallisering, trådbonding og pakking.
  • Krystallgroing fra smelte og epitaksielle deponeringsteknikker (dampfase-, væskefase- og molekylstråle-epitaksi).
  • Karakterisering av halvledere med elektriske målinger (resistivitet, mobilitet, dopekonsentrasjoner), diffraksjonsmetoder (XRD, RHEED, LEED), ionestråle-baserte teknikker (SIMS) og mikroskopi (OM, SEM, TEM, STM, AFM).

Laboratoriekurs

Laboratoriekurset består av fire oppmøter og går ut på å lage og måle egenskapene til en Hall-bar. Teknikker og utstyr som blir brukt er blant annet fotolitografi, optisk mikroskop, elektronmikroskop, etsing, metallisering og måling av Hall-effekten. Ved slutten av laboratoriekurset skal en rapport leveres. Rapporten skal reflektere labkursets overodnede mål om å finne dopetype og ladningsbærerkonsentrasjon. Videre kan man si noe om mobiliteten og hvordan denne gir et uttrykk for feil i krystallstrukturen. Rapporten skal ha vitenskapelig oppbygning og språk. Mer informasjon om retningslinjer for rapporten er angitt på emnets itsLearning-side for det aktuelle semesteret.

Anbefalte forkunnskaper

Emnet forventer kunnskap fra fysikk, matematikk og kjemi tilsvarende videregående skole. Det er fordeltaktig å ha hatt emnet Materialteknologi TMT4185. Kjennskap til emnet Elektromagnetisme TFE4120 som er et emne i fagplanen for samme semester, er også nyttig.

Læringsressurser/pensumlitteratur

  • Læreboka Semiconductor Manufacturing Technology (av Quirk og Serda)
  • Kompendium i form av utdrag fra Semiconductor Science (av Jenkins)

Lenker

Emnerapporter

Utilgjengelig/finnes ikke (V2015)

NTNUs sider om emnet

Emnet har ingen egen hjemmeside og bruker it'sLearning. (V2015)

Hentet fra «http://nanowiki.no/index.php?title=TFE4180_-_Halvleder_komponent-_og_kretsteknologi&oldid=6139»