ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2012/2013 / Wydział Elektryczny / Elektronika i Telekomunikacja (S2) / Sylabus przedmiotu

Wydział Elektryczny - Elektronika i Telekomunikacja (S2)

Sylabus przedmiotu Technologie mikroelektroniczne:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Elektronika i Telekomunikacja
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	magister inżynier
Obszary studiów	nauk technicznych
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Technologie mikroelektroniczne
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Instytut Fizyki
Nauczyciel odpowiedzialny	Sławomir Kaczmarek <Slawomir.Kaczmarek@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	4,0	ECTS (formy)	4,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
laboratoria	L	1	15	1,0	0,25	zaliczenie
projekty	P	1	15	1,0	0,33	zaliczenie
wykłady	W	1	30	2,0	0,42	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Student ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie fizyki, obejmującą podstawy fizyki kwantowej i fizykę ciała stałego, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia zjawisk fizycznych mających istotny wpływ na właściwości nowych materiałów i działanie zaawansowanych elementów elektronicznych i fotonicznych.
W-2	Student ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach w zakresie elektroniki i telekomunikacji oraz – w mniejszym stopniu – teleinformatyki.
W-3	Student zna zasady działania i jest przygotowany do obslugi urządzeń wysokoenergetycznych, zna urządzenia wykorzystujące prądy indukcyjne, generatory.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Celem wykładu jest usystematyzowanie wiedzy w zakresie nowych technik i technologii wytwarzania elementów czy układów elektronicznych.
C-2	Student ma zapoznać się ze sposobami wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych, monolitycznych układów scalonych oraz hybrydowych układów warstwowych – grubo i cienkowarstwowych.
C-3	Wykład ma na celu przedstawienie wybranych procedur, które pozwalają na świadome i celowe modyfikowanie własności ciała stałego (półprzewodnika) w celu wytworzenia określonych struktur półprzewodnikowych, czy wybranych fragmentów układów elektronicznych realizowanych technikami warstwowymi.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
laboratoria
T-L-1	Laboratorium wzrostu kryształów - krystalizatory i organizacja Laboratorium, projektowanie składu stechiometrycznego monokryształu, przygotowywanie wsadu do tygla, natapianie wsadu, uruchamianie procesu krystalizacji	4
T-L-2	Wytwarzanie monokryształów materiałów tlenkowych o szerokiej przerwie energetycznej, wytwarzanie monokryształów materiałów o różnej prężności par składmików - krystalizacja GaAs, wytwarzanie materiałów domieszkowanych pierwiastkami aktywnymi optycznie oraz materiałów półprzewodnikowych donorami i akceptorami	5
T-L-3	Orientacja monokryształów po procesie krystalizacji, cięcie monokryształów, techniki polaryzacji, jakość optyczna powierzchni monokryształów	3
T-L-4	Badania jakości mechanicznej, optycznej monokryształów, badania ich właściwości strukturalnych, optycznych, magnetycznych i dielektrycznych	3
		15
projekty
T-P-1	Opracowanie technologii otrzymywania GaAs korzystając z wysokociśnieniowego stanowiska Czochralskiego	5
T-P-2	Opracowanie technologii otrzymywania monokryształów krzemu lub germanu korzystając ze stanowiska niskociśnieniowego	5
T-P-3	Opracowanie technologii otrzymywania monokryształów tlenkowych z wykorzystaniem niskociśnieniowego stanowiska Czochralskiego	5
		15
wykłady
T-W-1	Wprowadzenie pojęć mikroelektronika, mikrostruktura, podstawowe typy struktur mikroelektronicznych. Wytwarzanie układów mikroelektronicznych. Podstawowe operacje technologiczne w elektronice półprzewodnikowej.	2
T-W-2	Materiały półprzewodnikowe stosowane w produkcji przyrządów półprzewodnikowych i układów scalonych – krzem, arsenek galu, fosforek indu. Wytwarzanie monokryształów. „Wyciąganie” monokryształów krzemu metodą Czochralskiego, wytwarzanie monokryształów arsenku galu pod wysokim ciśnieniem. Wytwarzanie monokryształów metodą „topienia strefowego”. Wytwarzanie krzemowych płytek podłożowych.	5
T-W-3	Cięcie, szlifowanie, polerowanie. Obróbka chemiczna powierzchni płytek. Specjalne metody technologiczne wytwarzania struktur półprzewodnikowych. Epitaksja – rodzaje epitaksji, typy struktur epitaksjalnych. Sposoby realizacji procesu epitaksji – epitaksja z fazy ciekłej, gazowej, epitaksja z wiązek molekularnych. Metody próżniowe wytwarzania warstw epitaksjalnych. Epitaksja z wiązek molekularnych. Epitaksja metodą chemicznego osadzania z par CVD. Wytwarzanie krzemowych warstw epitaksjalnych metodą CVD – reaktory. Epitaksja warstw krzemogermanu. Epitaksja ze związków krzemoorganicznych MOC VD. Epitaksja z fazy ciekłej LPE.	3
T-W-4	Wytwarzanie warstw dielektrycznych. Funkcje warstw dielektrycznych w technologii struktur półprzewodnikowych. Wytwarzanie warstw dwutlenku krzemu. Utlenianie termiczne – opis kinetyki procesu utleniania, metody utleniania, aparatura. Własności warstw dwutlenku krzemu. Wytwarzanie warstw azotku krzemu.	4
T-W-5	Fotolitografia. Etapy procesu fotolitografii, metody naświetlania warstwy kopiowej, wywoływanie, trawienie. Metody suchego trawienia. Ograniczenia metody fotolitografii. Rentgenolitografia – aparatura. Maskowanie w rentgenolitografii. Eektronolitografia, jonolitografia.	2
T-W-6	Domieszkowanie półprzewodników. Domieszkowanie dyfuzyjne. Matematyczny opis dyfuzji – prawa Ficka. Sposoby realizacji procesu domieszkowania dyfuzyjnego. Metody domieszkowania krzemu borem, fosforem i arsenem. Implantacja jonów – idea metody. Aparatura – implantator jonów. Oddziaływanie jonów z ciałem stałym – mechanizmy wyhamowania jonów. Wykorzystanie implantacji jonów do realizacji struktur półprzewodnikowych. Efekt „kanałowania”.	4
T-W-7	Metalizacja struktur półprzewodnikowych. Własności złącza metal-półprzewodnik. Aluminium jako podstawowy materiał do wytwarzania warstw kontaktowych na krzemie. Technologie hybrydowych układów warstwowych. Elementy struktur i układów elektronicznych realizowanych technikami warstwowymi. Podłoża układów hybrydowych. Hybrydowe układy cienkowarstwowe. Metody wytwarzania cienkich warstw metalicznych, rezystywnych i dielektrycznych.	2
T-W-8	Technologia grubowarstwowa. Technika druku sitowego, wypalanie past. Rodzaje past – przewodzące, rezystywne, dielektryczne. Układy hybrydowe z wykorzystaniem ceramiki niskotemperaturowej – LTCC . Etapy wytwarzania układów LTCC. Struktury sensorowe wytwarzane techniką LTCC.	2
T-W-9	Wytwarzanie cienkowarstwowych układów scalonych. Podłoża. Warstwy przewodzące. Rezystory. Kondensatory.	2
T-W-10	Wytwarzanie grubowarstwowych ukłądów scalonych. Podłoża. Warstwy przewodzące. Rezystory. Kondensatory.	2
T-W-11	Porównanie technologii otrzymywania układów scalonych bipolarnych, unipolarnych, analogowych i cyfrowych.	2
		30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
laboratoria
A-L-1	Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych	15
A-L-2	Przygotowanie teoretyczne do ćwiczeń laboratoryjnych	5
A-L-3	Opracowanie sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych	5
A-L-4	Udział w konsultacjach do ćwiczeń laboratoryjnych	5
		30
projekty
A-P-1	Przygotowanie teoretyczne do realizacji projektów	10
A-P-2	Przygotowanie praktyczne do realizacji projektów - udział w próbnych procesach krystalizacji	10
A-P-3	Realizacja projektu	10
		30
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w wykładach.	30
A-W-2	Przygotowanie do egzaminu.	15
A-W-3	Studiowanie literatury.	10
A-W-4	Udział w konsultacjach.	5
		60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład uzupełniony prezentacją multimedialną, filmami i symulacjami komputerowymi dotyczącymi procesów technologicznych.
M-2	Praktyczne zapoznanie się z wybranymi operacjami technologicznymi w ramach zajęć laboratoryjnych.
M-3	Praktyczna realizacja określonej technologii otrzymywanie materiałów półprzewodnikowych.

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena formująca: Egzamin w formie pisemnej lub ustnej.
S-2	Ocena formująca: Laboratorium – wykazanie się znajomością tematyki dotyczącej realizowanego zakresu prac laboratoryjnych, wykonanie wszystkich zaplanowanych ćwiczeń, opracowanie wyników i przedstawienie ich do oceny w formie sprawozdania.
S-3	Ocena podsumowująca: Projekt - ocena sprawozdania z realizacji projektu technologicznego.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ET_2A_C04_W01 Ma podstawową wiedzę w zakresie zasad projektowania i wytwarzania elektronicznych i fotonicznych układów scalonych	ET_2A_W02	T2A_W01	C-3, C-2, C-1	T-L-2, T-W-5, T-W-7, T-W-6, T-W-8, T-P-1, T-L-1, T-P-3, T-P-2, T-W-9, T-W-10, T-W-11	M-3, M-1, M-2	S-1, S-3, S-2
ET_2A_C04_W02 Student ma wiedzę w zakresie fizyki niezbędną do zrozumienia zasad działania zaawansowanych elementów elektronicznych	ET_2A_W10	T2A_W02, T2A_W05	C-1, C-3, C-2	T-W-5, T-W-1, T-W-6, T-L-3, T-W-2, T-W-4, T-W-7, T-L-4	M-1, M-3, M-2	S-3, S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ET_2A_C04_U01 Student potrafi ocenić przydatność nowych osiągnięć w zakresie materiałów, elementów, metod projektowania i wytwarzania.	ET_2A_U13, ET_2A_U03, ET_2A_U20, ET_2A_U12	T2A_U04, T2A_U12, T2A_U17, T2A_U18, T2A_U19	C-1, C-3, C-2	T-W-6, T-W-4, T-W-7, T-W-2, T-W-5, T-P-1, T-P-2, T-W-11, T-L-2, T-L-1	M-3, M-1, M-2	S-2, S-1, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_2A_C04_W01 Ma podstawową wiedzę w zakresie zasad projektowania i wytwarzania elektronicznych i fotonicznych układów scalonych	2,0
	3,0	Student ma podstawową wiedzę z zakresu zasad projektowania i wytwarzania elektronicznych i fotonicznych układów scalonych
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0
ET_2A_C04_W02 Student ma wiedzę w zakresie fizyki niezbędną do zrozumienia zasad działania zaawansowanych elementów elektronicznych	2,0
	3,0	Student ma wiedzę w zakresie fizyki niezbędną do zrozumienia zasad działania zaawansowanych elementów elektronicznych
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_2A_C04_U01 Student potrafi ocenić przydatność nowych osiągnięć w zakresie materiałów, elementów, metod projektowania i wytwarzania.	2,0
	3,0	Student potrafi ocenić przydatność nowych osiągnięć w zakresie materiałów, elementów, metod projektowania i wytwarzania.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Literatura podstawowa

Waczyński K., Wróbel E., Technologie mikroelektroniczne – metody wytwarzania materiałów i struktur półprzewodnikowych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2006
Waczyński K i in., Technologie mikroelektroniczne - laboratorium technologii półprzewodników, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2000, Skrypt nr 2195
Praca zbiorowa, Procesy technologiczne w elektronice półprzewodnikowej, WNT, Warszawa, 1980
W. Marciniak, Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone, WNT, Warszawa, 1987, Trzecie

Literatura dodatkowa

Campbell S.A., The Science and Engineering of Microfabrication, Oxford University Press, New York, Oxford, 2001
Einspruch N. G., VLSI Handbook, Academic Press Inc., Orlando, New York, Tokyo, 1985
Runyan W.R., Shaffner T.J., Semiconductor Measurement & Instrumentation, McGraw-Hill, New York, Toronto, 1998

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Laboratorium wzrostu kryształów - krystalizatory i organizacja Laboratorium, projektowanie składu stechiometrycznego monokryształu, przygotowywanie wsadu do tygla, natapianie wsadu, uruchamianie procesu krystalizacji	4
T-L-2	Wytwarzanie monokryształów materiałów tlenkowych o szerokiej przerwie energetycznej, wytwarzanie monokryształów materiałów o różnej prężności par składmików - krystalizacja GaAs, wytwarzanie materiałów domieszkowanych pierwiastkami aktywnymi optycznie oraz materiałów półprzewodnikowych donorami i akceptorami	5
T-L-3	Orientacja monokryształów po procesie krystalizacji, cięcie monokryształów, techniki polaryzacji, jakość optyczna powierzchni monokryształów	3
T-L-4	Badania jakości mechanicznej, optycznej monokryształów, badania ich właściwości strukturalnych, optycznych, magnetycznych i dielektrycznych	3
		15

Treści programowe - projekty

KOD	Treść programowa	Godziny
T-P-1	Opracowanie technologii otrzymywania GaAs korzystając z wysokociśnieniowego stanowiska Czochralskiego	5
T-P-2	Opracowanie technologii otrzymywania monokryształów krzemu lub germanu korzystając ze stanowiska niskociśnieniowego	5
T-P-3	Opracowanie technologii otrzymywania monokryształów tlenkowych z wykorzystaniem niskociśnieniowego stanowiska Czochralskiego	5
		15

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Wprowadzenie pojęć mikroelektronika, mikrostruktura, podstawowe typy struktur mikroelektronicznych. Wytwarzanie układów mikroelektronicznych. Podstawowe operacje technologiczne w elektronice półprzewodnikowej.	2
T-W-2	Materiały półprzewodnikowe stosowane w produkcji przyrządów półprzewodnikowych i układów scalonych – krzem, arsenek galu, fosforek indu. Wytwarzanie monokryształów. „Wyciąganie” monokryształów krzemu metodą Czochralskiego, wytwarzanie monokryształów arsenku galu pod wysokim ciśnieniem. Wytwarzanie monokryształów metodą „topienia strefowego”. Wytwarzanie krzemowych płytek podłożowych.	5
T-W-3	Cięcie, szlifowanie, polerowanie. Obróbka chemiczna powierzchni płytek. Specjalne metody technologiczne wytwarzania struktur półprzewodnikowych. Epitaksja – rodzaje epitaksji, typy struktur epitaksjalnych. Sposoby realizacji procesu epitaksji – epitaksja z fazy ciekłej, gazowej, epitaksja z wiązek molekularnych. Metody próżniowe wytwarzania warstw epitaksjalnych. Epitaksja z wiązek molekularnych. Epitaksja metodą chemicznego osadzania z par CVD. Wytwarzanie krzemowych warstw epitaksjalnych metodą CVD – reaktory. Epitaksja warstw krzemogermanu. Epitaksja ze związków krzemoorganicznych MOC VD. Epitaksja z fazy ciekłej LPE.	3
T-W-4	Wytwarzanie warstw dielektrycznych. Funkcje warstw dielektrycznych w technologii struktur półprzewodnikowych. Wytwarzanie warstw dwutlenku krzemu. Utlenianie termiczne – opis kinetyki procesu utleniania, metody utleniania, aparatura. Własności warstw dwutlenku krzemu. Wytwarzanie warstw azotku krzemu.	4
T-W-5	Fotolitografia. Etapy procesu fotolitografii, metody naświetlania warstwy kopiowej, wywoływanie, trawienie. Metody suchego trawienia. Ograniczenia metody fotolitografii. Rentgenolitografia – aparatura. Maskowanie w rentgenolitografii. Eektronolitografia, jonolitografia.	2
T-W-6	Domieszkowanie półprzewodników. Domieszkowanie dyfuzyjne. Matematyczny opis dyfuzji – prawa Ficka. Sposoby realizacji procesu domieszkowania dyfuzyjnego. Metody domieszkowania krzemu borem, fosforem i arsenem. Implantacja jonów – idea metody. Aparatura – implantator jonów. Oddziaływanie jonów z ciałem stałym – mechanizmy wyhamowania jonów. Wykorzystanie implantacji jonów do realizacji struktur półprzewodnikowych. Efekt „kanałowania”.	4
T-W-7	Metalizacja struktur półprzewodnikowych. Własności złącza metal-półprzewodnik. Aluminium jako podstawowy materiał do wytwarzania warstw kontaktowych na krzemie. Technologie hybrydowych układów warstwowych. Elementy struktur i układów elektronicznych realizowanych technikami warstwowymi. Podłoża układów hybrydowych. Hybrydowe układy cienkowarstwowe. Metody wytwarzania cienkich warstw metalicznych, rezystywnych i dielektrycznych.	2
T-W-8	Technologia grubowarstwowa. Technika druku sitowego, wypalanie past. Rodzaje past – przewodzące, rezystywne, dielektryczne. Układy hybrydowe z wykorzystaniem ceramiki niskotemperaturowej – LTCC . Etapy wytwarzania układów LTCC. Struktury sensorowe wytwarzane techniką LTCC.	2
T-W-9	Wytwarzanie cienkowarstwowych układów scalonych. Podłoża. Warstwy przewodzące. Rezystory. Kondensatory.	2
T-W-10	Wytwarzanie grubowarstwowych ukłądów scalonych. Podłoża. Warstwy przewodzące. Rezystory. Kondensatory.	2
T-W-11	Porównanie technologii otrzymywania układów scalonych bipolarnych, unipolarnych, analogowych i cyfrowych.	2
		30

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	Uczestnictwo w ćwiczeniach laboratoryjnych	15
A-L-2	Przygotowanie teoretyczne do ćwiczeń laboratoryjnych	5
A-L-3	Opracowanie sprawozdania z ćwiczeń laboratoryjnych	5
A-L-4	Udział w konsultacjach do ćwiczeń laboratoryjnych	5
		30

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-P-1	Przygotowanie teoretyczne do realizacji projektów	10
A-P-2	Przygotowanie praktyczne do realizacji projektów - udział w próbnych procesach krystalizacji	10
A-P-3	Realizacja projektu	10
		30

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w wykładach.	30
A-W-2	Przygotowanie do egzaminu.	15
A-W-3	Studiowanie literatury.	10
A-W-4	Udział w konsultacjach.	5
		60

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_2A_C04_W01	Ma podstawową wiedzę w zakresie zasad projektowania i wytwarzania elektronicznych i fotonicznych układów scalonych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_2A_W02	Ma poszerzoną i pogłębioną wiedzę w zakresie fizyki, obejmującą podstawy fizyki kwantowej i fizykę ciała stałego, w tym wiedzę niezbędną do zrozumienia zjawisk fizycznych mających istotny wpływ na właściwości nowych materiałów i działanie zaawansowanych elementów elektronicznych i fotonicznych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_W01	ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotu	C-3	Wykład ma na celu przedstawienie wybranych procedur, które pozwalają na świadome i celowe modyfikowanie własności ciała stałego (półprzewodnika) w celu wytworzenia określonych struktur półprzewodnikowych, czy wybranych fragmentów układów elektronicznych realizowanych technikami warstwowymi.
	C-2	Student ma zapoznać się ze sposobami wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych, monolitycznych układów scalonych oraz hybrydowych układów warstwowych – grubo i cienkowarstwowych.
	C-1	Celem wykładu jest usystematyzowanie wiedzy w zakresie nowych technik i technologii wytwarzania elementów czy układów elektronicznych.
Treści programowe	T-L-2	Wytwarzanie monokryształów materiałów tlenkowych o szerokiej przerwie energetycznej, wytwarzanie monokryształów materiałów o różnej prężności par składmików - krystalizacja GaAs, wytwarzanie materiałów domieszkowanych pierwiastkami aktywnymi optycznie oraz materiałów półprzewodnikowych donorami i akceptorami
	T-W-5	Fotolitografia. Etapy procesu fotolitografii, metody naświetlania warstwy kopiowej, wywoływanie, trawienie. Metody suchego trawienia. Ograniczenia metody fotolitografii. Rentgenolitografia – aparatura. Maskowanie w rentgenolitografii. Eektronolitografia, jonolitografia.
	T-W-7	Metalizacja struktur półprzewodnikowych. Własności złącza metal-półprzewodnik. Aluminium jako podstawowy materiał do wytwarzania warstw kontaktowych na krzemie. Technologie hybrydowych układów warstwowych. Elementy struktur i układów elektronicznych realizowanych technikami warstwowymi. Podłoża układów hybrydowych. Hybrydowe układy cienkowarstwowe. Metody wytwarzania cienkich warstw metalicznych, rezystywnych i dielektrycznych.
	T-W-6	Domieszkowanie półprzewodników. Domieszkowanie dyfuzyjne. Matematyczny opis dyfuzji – prawa Ficka. Sposoby realizacji procesu domieszkowania dyfuzyjnego. Metody domieszkowania krzemu borem, fosforem i arsenem. Implantacja jonów – idea metody. Aparatura – implantator jonów. Oddziaływanie jonów z ciałem stałym – mechanizmy wyhamowania jonów. Wykorzystanie implantacji jonów do realizacji struktur półprzewodnikowych. Efekt „kanałowania”.
	T-W-8	Technologia grubowarstwowa. Technika druku sitowego, wypalanie past. Rodzaje past – przewodzące, rezystywne, dielektryczne. Układy hybrydowe z wykorzystaniem ceramiki niskotemperaturowej – LTCC . Etapy wytwarzania układów LTCC. Struktury sensorowe wytwarzane techniką LTCC.
	T-P-1	Opracowanie technologii otrzymywania GaAs korzystając z wysokociśnieniowego stanowiska Czochralskiego
	T-L-1	Laboratorium wzrostu kryształów - krystalizatory i organizacja Laboratorium, projektowanie składu stechiometrycznego monokryształu, przygotowywanie wsadu do tygla, natapianie wsadu, uruchamianie procesu krystalizacji
	T-P-3	Opracowanie technologii otrzymywania monokryształów tlenkowych z wykorzystaniem niskociśnieniowego stanowiska Czochralskiego
	T-P-2	Opracowanie technologii otrzymywania monokryształów krzemu lub germanu korzystając ze stanowiska niskociśnieniowego
	T-W-9	Wytwarzanie cienkowarstwowych układów scalonych. Podłoża. Warstwy przewodzące. Rezystory. Kondensatory.
	T-W-10	Wytwarzanie grubowarstwowych ukłądów scalonych. Podłoża. Warstwy przewodzące. Rezystory. Kondensatory.
	T-W-11	Porównanie technologii otrzymywania układów scalonych bipolarnych, unipolarnych, analogowych i cyfrowych.
Metody nauczania	M-3	Praktyczna realizacja określonej technologii otrzymywanie materiałów półprzewodnikowych.
	M-1	Wykład uzupełniony prezentacją multimedialną, filmami i symulacjami komputerowymi dotyczącymi procesów technologicznych.
	M-2	Praktyczne zapoznanie się z wybranymi operacjami technologicznymi w ramach zajęć laboratoryjnych.
Sposób oceny	S-1	Ocena formująca: Egzamin w formie pisemnej lub ustnej.
	S-3	Ocena podsumowująca: Projekt - ocena sprawozdania z realizacji projektu technologicznego.
	S-2	Ocena formująca: Laboratorium – wykazanie się znajomością tematyki dotyczącej realizowanego zakresu prac laboratoryjnych, wykonanie wszystkich zaplanowanych ćwiczeń, opracowanie wyników i przedstawienie ich do oceny w formie sprawozdania.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student ma podstawową wiedzę z zakresu zasad projektowania i wytwarzania elektronicznych i fotonicznych układów scalonych
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_2A_C04_W02	Student ma wiedzę w zakresie fizyki niezbędną do zrozumienia zasad działania zaawansowanych elementów elektronicznych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_2A_W10	Ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach w zakresie elektroniki i telekomunikacji oraz – w mniejszym stopniu – teleinformatyki.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_W02	ma szczegółową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
	T2A_W05	ma wiedzę o trendach rozwojowych i najistotniejszych nowych osiągnięciach z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów i pokrewnych dyscyplin naukowych
Cel przedmiotu	C-1	Celem wykładu jest usystematyzowanie wiedzy w zakresie nowych technik i technologii wytwarzania elementów czy układów elektronicznych.
	C-3	Wykład ma na celu przedstawienie wybranych procedur, które pozwalają na świadome i celowe modyfikowanie własności ciała stałego (półprzewodnika) w celu wytworzenia określonych struktur półprzewodnikowych, czy wybranych fragmentów układów elektronicznych realizowanych technikami warstwowymi.
	C-2	Student ma zapoznać się ze sposobami wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych, monolitycznych układów scalonych oraz hybrydowych układów warstwowych – grubo i cienkowarstwowych.
Treści programowe	T-W-5	Fotolitografia. Etapy procesu fotolitografii, metody naświetlania warstwy kopiowej, wywoływanie, trawienie. Metody suchego trawienia. Ograniczenia metody fotolitografii. Rentgenolitografia – aparatura. Maskowanie w rentgenolitografii. Eektronolitografia, jonolitografia.
	T-W-1	Wprowadzenie pojęć mikroelektronika, mikrostruktura, podstawowe typy struktur mikroelektronicznych. Wytwarzanie układów mikroelektronicznych. Podstawowe operacje technologiczne w elektronice półprzewodnikowej.
	T-W-6	Domieszkowanie półprzewodników. Domieszkowanie dyfuzyjne. Matematyczny opis dyfuzji – prawa Ficka. Sposoby realizacji procesu domieszkowania dyfuzyjnego. Metody domieszkowania krzemu borem, fosforem i arsenem. Implantacja jonów – idea metody. Aparatura – implantator jonów. Oddziaływanie jonów z ciałem stałym – mechanizmy wyhamowania jonów. Wykorzystanie implantacji jonów do realizacji struktur półprzewodnikowych. Efekt „kanałowania”.
	T-L-3	Orientacja monokryształów po procesie krystalizacji, cięcie monokryształów, techniki polaryzacji, jakość optyczna powierzchni monokryształów
	T-W-2	Materiały półprzewodnikowe stosowane w produkcji przyrządów półprzewodnikowych i układów scalonych – krzem, arsenek galu, fosforek indu. Wytwarzanie monokryształów. „Wyciąganie” monokryształów krzemu metodą Czochralskiego, wytwarzanie monokryształów arsenku galu pod wysokim ciśnieniem. Wytwarzanie monokryształów metodą „topienia strefowego”. Wytwarzanie krzemowych płytek podłożowych.
	T-W-4	Wytwarzanie warstw dielektrycznych. Funkcje warstw dielektrycznych w technologii struktur półprzewodnikowych. Wytwarzanie warstw dwutlenku krzemu. Utlenianie termiczne – opis kinetyki procesu utleniania, metody utleniania, aparatura. Własności warstw dwutlenku krzemu. Wytwarzanie warstw azotku krzemu.
	T-W-7	Metalizacja struktur półprzewodnikowych. Własności złącza metal-półprzewodnik. Aluminium jako podstawowy materiał do wytwarzania warstw kontaktowych na krzemie. Technologie hybrydowych układów warstwowych. Elementy struktur i układów elektronicznych realizowanych technikami warstwowymi. Podłoża układów hybrydowych. Hybrydowe układy cienkowarstwowe. Metody wytwarzania cienkich warstw metalicznych, rezystywnych i dielektrycznych.
	T-L-4	Badania jakości mechanicznej, optycznej monokryształów, badania ich właściwości strukturalnych, optycznych, magnetycznych i dielektrycznych
Metody nauczania	M-1	Wykład uzupełniony prezentacją multimedialną, filmami i symulacjami komputerowymi dotyczącymi procesów technologicznych.
	M-3	Praktyczna realizacja określonej technologii otrzymywanie materiałów półprzewodnikowych.
	M-2	Praktyczne zapoznanie się z wybranymi operacjami technologicznymi w ramach zajęć laboratoryjnych.
Sposób oceny	S-3	Ocena podsumowująca: Projekt - ocena sprawozdania z realizacji projektu technologicznego.
	S-1	Ocena formująca: Egzamin w formie pisemnej lub ustnej.
	S-2	Ocena formująca: Laboratorium – wykazanie się znajomością tematyki dotyczącej realizowanego zakresu prac laboratoryjnych, wykonanie wszystkich zaplanowanych ćwiczeń, opracowanie wyników i przedstawienie ich do oceny w formie sprawozdania.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student ma wiedzę w zakresie fizyki niezbędną do zrozumienia zasad działania zaawansowanych elementów elektronicznych
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_2A_C04_U01	Student potrafi ocenić przydatność nowych osiągnięć w zakresie materiałów, elementów, metod projektowania i wytwarzania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_2A_U13	Potrafi projektować systemy elektroniczne lub układy fotoniczne przeznaczone do wybranych zastosowań, w tym systemy cyfrowego przetwarzania sygnałó w lub układy optycznego zapisu i przetwarzania informacji.
	ET_2A_U03	Potrafi opracować szczegółową dokumentację wyników realizacji eksperymentu, zadania projektowego lub badawczego; potrafi przygotować opracowanie zawierające omówienie tych wyników.
	ET_2A_U20	Potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć w zakresie materiałów, elementów, metod projektowania i wytwarzania do projektowania i wytwarzania układów i systemów z zakresu elektroniki i telekomunikacji, zawierających rozwiązania o charakterze innowacyjnym.
	ET_2A_U12	Potrafi uwzględniać zadane kryteria użytkowe i ekonomiczne przy projektowaniu systemów elektronicznych i telekomunikacyjnych oraz układów fotonicznych, w razie potrzeby przystosowując istniejące metody projektowania lub komputerowe narzędzia wspomagania projektowania.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T2A_U04	potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T2A_U12	potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
	T2A_U17	potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
	T2A_U18	potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
	T2A_U19	potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją, uwzględniającą aspekty pozatechniczne - zaprojektować złożone urządzenie, obiekt, system lub proces, związane z zakresem studiowanego kierunku studiów, oraz zrealizować ten projekt - co najmniej w części - używając właściwych metod, technik i narzędzi, w tym przystosowując do tego celu istniejące lub opracowując nowe narzędzia
Cel przedmiotu	C-1	Celem wykładu jest usystematyzowanie wiedzy w zakresie nowych technik i technologii wytwarzania elementów czy układów elektronicznych.
	C-3	Wykład ma na celu przedstawienie wybranych procedur, które pozwalają na świadome i celowe modyfikowanie własności ciała stałego (półprzewodnika) w celu wytworzenia określonych struktur półprzewodnikowych, czy wybranych fragmentów układów elektronicznych realizowanych technikami warstwowymi.
	C-2	Student ma zapoznać się ze sposobami wytwarzania przyrządów półprzewodnikowych, monolitycznych układów scalonych oraz hybrydowych układów warstwowych – grubo i cienkowarstwowych.
Treści programowe	T-W-6	Domieszkowanie półprzewodników. Domieszkowanie dyfuzyjne. Matematyczny opis dyfuzji – prawa Ficka. Sposoby realizacji procesu domieszkowania dyfuzyjnego. Metody domieszkowania krzemu borem, fosforem i arsenem. Implantacja jonów – idea metody. Aparatura – implantator jonów. Oddziaływanie jonów z ciałem stałym – mechanizmy wyhamowania jonów. Wykorzystanie implantacji jonów do realizacji struktur półprzewodnikowych. Efekt „kanałowania”.
	T-W-4	Wytwarzanie warstw dielektrycznych. Funkcje warstw dielektrycznych w technologii struktur półprzewodnikowych. Wytwarzanie warstw dwutlenku krzemu. Utlenianie termiczne – opis kinetyki procesu utleniania, metody utleniania, aparatura. Własności warstw dwutlenku krzemu. Wytwarzanie warstw azotku krzemu.
	T-W-7	Metalizacja struktur półprzewodnikowych. Własności złącza metal-półprzewodnik. Aluminium jako podstawowy materiał do wytwarzania warstw kontaktowych na krzemie. Technologie hybrydowych układów warstwowych. Elementy struktur i układów elektronicznych realizowanych technikami warstwowymi. Podłoża układów hybrydowych. Hybrydowe układy cienkowarstwowe. Metody wytwarzania cienkich warstw metalicznych, rezystywnych i dielektrycznych.
	T-W-2	Materiały półprzewodnikowe stosowane w produkcji przyrządów półprzewodnikowych i układów scalonych – krzem, arsenek galu, fosforek indu. Wytwarzanie monokryształów. „Wyciąganie” monokryształów krzemu metodą Czochralskiego, wytwarzanie monokryształów arsenku galu pod wysokim ciśnieniem. Wytwarzanie monokryształów metodą „topienia strefowego”. Wytwarzanie krzemowych płytek podłożowych.
	T-W-5	Fotolitografia. Etapy procesu fotolitografii, metody naświetlania warstwy kopiowej, wywoływanie, trawienie. Metody suchego trawienia. Ograniczenia metody fotolitografii. Rentgenolitografia – aparatura. Maskowanie w rentgenolitografii. Eektronolitografia, jonolitografia.
	T-P-1	Opracowanie technologii otrzymywania GaAs korzystając z wysokociśnieniowego stanowiska Czochralskiego
	T-P-2	Opracowanie technologii otrzymywania monokryształów krzemu lub germanu korzystając ze stanowiska niskociśnieniowego
	T-W-11	Porównanie technologii otrzymywania układów scalonych bipolarnych, unipolarnych, analogowych i cyfrowych.
	T-L-2	Wytwarzanie monokryształów materiałów tlenkowych o szerokiej przerwie energetycznej, wytwarzanie monokryształów materiałów o różnej prężności par składmików - krystalizacja GaAs, wytwarzanie materiałów domieszkowanych pierwiastkami aktywnymi optycznie oraz materiałów półprzewodnikowych donorami i akceptorami
	T-L-1	Laboratorium wzrostu kryształów - krystalizatory i organizacja Laboratorium, projektowanie składu stechiometrycznego monokryształu, przygotowywanie wsadu do tygla, natapianie wsadu, uruchamianie procesu krystalizacji
Metody nauczania	M-3	Praktyczna realizacja określonej technologii otrzymywanie materiałów półprzewodnikowych.
	M-1	Wykład uzupełniony prezentacją multimedialną, filmami i symulacjami komputerowymi dotyczącymi procesów technologicznych.
	M-2	Praktyczne zapoznanie się z wybranymi operacjami technologicznymi w ramach zajęć laboratoryjnych.
Sposób oceny	S-2	Ocena formująca: Laboratorium – wykazanie się znajomością tematyki dotyczącej realizowanego zakresu prac laboratoryjnych, wykonanie wszystkich zaplanowanych ćwiczeń, opracowanie wyników i przedstawienie ich do oceny w formie sprawozdania.
	S-1	Ocena formująca: Egzamin w formie pisemnej lub ustnej.
	S-3	Ocena podsumowująca: Projekt - ocena sprawozdania z realizacji projektu technologicznego.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Student potrafi ocenić przydatność nowych osiągnięć w zakresie materiałów, elementów, metod projektowania i wytwarzania.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0