Insegnamenti

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Docente
MASSIMO VANZI (Tit.)
GIOVANNA MURA
Periodo
Primo Semestre 
Modalità d'Erogazione
Convenzionale 
Lingua Insegnamento
INGLESE 



Informazioni aggiuntive

Corso Percorso CFU Durata(h)
[70/83]  INGEGNERIA ELETTRONICA [83/25 - Ord. 2018]  ELECTRONIC TECHNOLOGIES FOR EMERGING APPLICATIONS 7 70

Obiettivi

OPTOELETTRONICA
Conoscenza e comprensione di
fondamenti fisici della emissione fotonica nei semiconduttori.
tecnologie costruttive di LED e laser.
settori di applicazione principali: Telecomunicazioni, Optoelettronica, illuminazione, sensoristica.
Problemi fisici e tecnologici per le applicazioni in ambiente ostile, con particolare enfasi verso la fotonica per lAerospazio

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
nella esecuzione di misure elettro-ottiche su LED e laser
nella lettura di datasheets di dispositivi commerciali in ogni loro dettaglio
nella lettura, utilizzo e valutazione critica dei protocolli di test per missioni in ambienti estremi


Abilità nellidentificare ed usare in autonomia dati per la risposta a quesiti concreti o astratti
nella interpretazione dei dati sperimentali in termini di misura di parametri fisici e tecnologici
nella ricostruzione, a partire dai datasheets, e progettazione della sequenza di passi tecnologici per la realizzazione di led e laser a eterostruttura

Abilità comunicative
nellinteragire con altre persone nellaffrontare e risolvere problemi teorici e pratici assegnati dal docente a gruppi di studenti

Capacità di apprendimento
accedere a fonti complementari per lo studio della materia e la soluzione di problemi

DIAGNOSTICA
Conoscenza e comprensione di
Tecnologia dei semiconduttori
Reverse engineering
Meccanismi di guasto
Principi di microscopia elettronica
Metodologia per lanalisi di guasto

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
nella esecuzione di misure elettriche su dispositivi elettronici
Nellesecuzione di rimozione selettiva di materiali
Nellanalizzare la superficie di un dispositivo mediante microscopia ottica ed elettronica

Abilità nellidentificare ed usare in autonomia dati per la risposta a quesiti concreti o astratti
nella interpretazione dei dati sperimentali in termini di misura di degradazione delle caratteristiche elettriche
nella valutazione di un report di analisi di guasto
Abilità comunicative
nellinteragire con altre persone nellaffrontare e risolvere problemi teorici e pratici assegnati dal docente
nellesporre e discutere pubblicamente lesito di propri lavori (tesine)
Capacità di apprendimento
accedere a fonti complementari per lo studio della materia e la soluzione di problemi
familiarità con la ricerca bibliografica

Prerequisiti

OPTOELETTRONICA
Sono indispensabili le conoscenze di Fisica dello Stato Solido, di teoria delle giunzioni pn e di tecnologia della microelettronica che sono contenute nei corsi di Fisica dei Semiconduttori e di Dispositivi Elettronici della laurea triennale in Ingegneria Elettrica, Elettronica ed Informatica attiva presso lUniversità di Cagliari.
In particolare sono necessarie le conoscenze di
Struttura a bande nei solidi
Elettroni e lacune
Giunzioni pn: tecnologia e caratteristiche elettriche
Sono importanti
le abilità matematiche della soluzione di equazioni differenziali lineari ordinarie
i richiami di Campi Elettromagnetici per la propagazione delle onde
la conoscenza delle tematiche del Corso di Affidabilità
Sono utili
La pratica con programmi di calcolo e restituzione in forma di grafico dei risultati
La pratica con fogli di lavoro, programmi di presentazione di diapositive, processori di testo

DIAGNOSTICA
Sono indispensabili le conoscenze di Affidabilità dei dispositivi elettronici, Fisica dello Stato Solido, di teoria delle giunzioni pn che sono contenute nei corsi di Fisica dei Semiconduttori e di Dispositivi Elettronici della laurea triennale in Ingegneria Elettrica, Elettronica ed Informatica attiva presso lUniversità di Cagliari.
In particolare sono necessarie le conoscenze di
Design for Reliability
Struttura a bande nei solidi
Elettroni e lacune
Giunzioni pn: tecnologia e caratteristiche elettriche

Contenuti

OPTOELETTRONICA
Questo modulo è articolato in 7 temi settimanali da 10 ore l'uno di cui 8 di lezione frontale e 2 di esercitazione e/o seminario.

1) Equazione di bilancio e densità fotonica.
2) Potenza ottica, corrente e tensione in un diodo laser.
3) Propagazione guidata e far field
4) Tecnologia
5) Dispositivi fotonici avanzati
6) Meccanismi di guasto in componenti fotonici
7) Applicazione fotoniche in ambienti estremi e Aerospazio

DIAGNOSTICA
Il corso di 20 ore sarà strutturato in:
14 lezioni frontali in classe
4 laboratorio
2 seminari

Metodi Didattici

OPTOELETTRONICA
7 sotto-moduli settimanali di 10 ore ciascuno.
8 ore di lezione frontale + 2 ore di esercitazioni e/o seminari
Le esercitazioni avvengono a gruppi, incoraggiando gli studenti a comunicare tra loro. Il report finale della esercitazione, redatto dal gruppo congiuntamente, viene poi valutato dal docente.
Viene incoraggiato anche il ricorso a testi supplementari, in vista della prova finale, dove è lasciato libero il ricorso a qualsiasi testo, anche non suggerito dal docente.

DIAGNOSTICA
Lezioni frontali su:
Tecnologia dei semiconduttori (2h)
Microscopia Elettronica in scansione (SEM) e trasmissione (TEM), EDS, Focused Ion Beam (FIB) (4h)
Tecniche di Analisi e Reverse Engineering (4h)
Fisica dei meccanismi di guasto in microelectronica, casi studio (6h)

Esercitazioni pratiche:
Analisi al microscopio elettronico in scansione, Analisi di guasto su dispositivi elettronici (4h)

Verifica dell'apprendimento

OPTOELETTRONICA
Prova scritta.
La prova consiste di tre quesiti, alternati tra gli argomenti dei cinque sotto-moduli del modulo principale.
La tipologia di esercizi mira a verificare
1) Il grado di conoscenza e comprensione delle basi fisiche e tecnologiche
2) La capacità di utilizzare il materiale didattico e le fonti di letteratura per affrontare la soluzione dei problemi.
3) La abilità di esercitare opzioni, in esercizi a possibili soluzioni o multiple o non totalmente determinate
4) La capacità comunicativa. Questa si concretizza nel riconoscimento di un punteggio maggiore, anche in esercizi sbagliati, se lo studente percepisce (anche se non individua) la presenza di un errore, e la analizza il più estesamente possibile.
Ogni quesito viene valutato con un punteggio da 0 a 10, e la somma dei punteggi costituisce il voto in 30esimi del modulo. Il voto finale del corso integrato è la media aritmetica tra i voti dei due moduli.

DIAGNOSTICA
La valutazione finale consiste in un colloquio orale / la presentazione di una ricerca/tesina applicativa capace di valutare la conoscenza e comprensione della terminologia, la capacità comunicativa su tematiche di diagnostica dellelettronica, la competenza pratica acquisita.

Testi

OPTOELETTRONICA
Dispense del corso
L.A. Coldren, S.W Corzine, M.L Masanovic , Diode Lasers and Photonic Integrated Circuits, 2nd ed., John Wiley & Sons (2012)
S. Sze e K. Ng Kwok. Physics of Semiconductor Devices Third Edition. J. Wiley, 2007, Chapter 12

DIAGNOSTICA
SM Sze Dispositivi a semiconduttore capitoli 8 - 12
Failure Analysis of Integrated circuits - tool and techniques L.C.Wagner - Kluwer Academic Publishers
slides a lezione

Altre Informazioni

Slides di seminari e conferenze tenuti a simposi internazionali sugli argomenti caratterizzanti il Corso.
Alcune di queste slides, protette da Non Disclosure Agreement con industrie anche internazionali, verranno solo rese disponibili in aula, previo impegno degli studenti alla non divulgazione.

Questionario e social

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