Descripción y contextualización de la asignatura

Esta asignatura optativa profundiza en diversos aspectos teóricos y prácticos relacionados con el desarrollo y la aplicación de las propiedades de nuevos materiales en dispositivos electrónicos. Conjuga la presentación de elementos y procedimientos bien establecidos (dispositivos electrónicos activos y pasivos, fabricación microelectrónica) con la descripcción de nuevos fenómenos y el desarrollo de nuevos dispositivos (espintrónica, sensores) a partir de las propiedades de los materiales (magnéticos, semiconductores, etc).

Los contenidos seleccionados se agrupan en seis temas:

- Materiales y dispositivos electrónicos.

- Medios de almacenamiento digital: electrónica y espintrónica.

- Nuevos materiales semiconductores.

- Materiales y dispositivos electrónicos avanzados.

- Dispositivos sensores electrónicos.

- Procesos de fabricación microelectrónica.

Resultados del aprendizaje de la asignatura

El alumno conocerá las propiedades de los materiales relevantes en los dispositivos electrónicos.

Sabrá describir el principio de funcionamiento de los dispositivos electrónicos estudiados y la influencia de las propiedades de los materiales sobre su comportamiento.

Tendrá una idea general sobre los procesos de fabricación microelectrónica y su implementación práctica.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

Evaluación continua.

Se establece la nota final de acuerdo con la siguiente distribución:

Examen tipo test: 70 %

Trabajos prácticos y exposiciones: 30 %



Se recuerda que durante el desarrollo de la prueba de evaluación de tipo test quedará prohibida la utilización de libros, notas o apuntes, así como de aparatos o dispositivos telefónicos, electrónicos, informáticos, o de otro tipo, por parte del alumnado



Renuncia de convocatoria: El estudiante podrá renunciar por escrito a la convocatoria hasta 10 días antes del comienzo del periodo de exámenes.



Evaluación final.

La nota se determinará al 100% a partir de una única prueba escrita que podrá incluir cuestiones a desarrollar y problemas. Para renunciar a este sistema de evaluación basta con no presentarse al examen.

Convocatoria extraordinaria: orientaciones y renuncia

La nota se determinará al 100% a partir de una única prueba escrita que podrá incluir cuestiones a desarrollar y problemas. Para renunciar a este sistema de evaluación basta con no presentarse al examen.

Temario

TEMA 1. Materiales y dispositivos electrónicos (Rafael Morales).

- Historia y desarrollo de la electrónica.

- Dispositivos electrónicos lineales: Resistores, inductores y condensadores. Memristores

- Dispositivos no lineales: diodos y transistores

- Circuitos electrónicos integrados: micro y nanoelectrónica



TEMA 2 - Espintrónica y grabación magnética (Rafael Morales).

- Introducción a la espintrónica

- Memorias y medios de almacenamiento de la información

- Magnetorresistencia gigante

- Dispositivos magnéticos (límites y nuevas tendencias): MRAM, spin transfer torque, spin orbit torque, racetrack memory



TEMA 3 - Nuevos materiales semiconductores (Jesús González).

- Semiconductores de gap grande tipo III-V, II-VI y otros óxidos de metales de transición.

Propiedades electrónicas, estructurales y vibracionales.

Aplicaciones en dispositivos opto-electrónicos, LEDs, sensores, fotocatálisis...

- Materiales semiconductores basados en Carbono:

Nanotubos de carbono: Propiedades electrónicas y vibracionales.

Semiconductores orgánicos.

Transferencia de energía. Semiconductores orgánicos con tierras raras.

Aplicaciones en dispositivos.



TEMA 4 - Materiales y dispositivos electrónicos avanzados (Santos Merino).

- Materiales para microfluídica y tecnologías de fabricación.

Litografía de Nanoimpresión: thermal NIL y UV-NIL.

- Biosensores: Sensores plasmónicos, electroquímicos, de impedancia, espectroscópicos (Raman y de absorción IR).



TEMA 5 - Procesos de fabricación microelectrónica (María Victoria Martínez y Alfredo García Arribas).

- Introducción a la industria de semiconductores.

- Fabricación de obleas.

- Control de la contaminación. La sala blanca.

- Procesos térmicos para el dopado y la oxidación y procesos de implantación de iones.

- Procesos de transferencia de patrones: litografía y grabado.

- Procesos de capas delgadas: deposición y crecimiento.

Práctica en sala blanca (fabricación de un microsensor de AMR).

Bibliografía

Materiales de uso obligatorio

Los recursos utilizados en el curso se encuentran disponibles en el aula virtual de apoyo del curso (Moodle-Egela).

Bibliografía básica

- Y. B. Xu, S. M. Thompson "Spintronic Materials and Technology" Taylor & Francis (2007)

Jasprit Singh "Electronic and optoelectronic properties of semiconductor structures", Cambridge University Press (2003)

- Stephen A. Campbell "The Science and Engineering of Microelectronic Fabrication", Oxford University Press (2001)

- Rainer Waser “Nanoelectronics and Information Technology” Wiley-VCH Verlag (2005)

- Peter Van Zant "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing" 6th ed.

McGraw-Hill Education (2013)

Bibliografía de profundización

- Stephen Campbell "Fabrication Engineering at the Micro- and Nanoscale" (The Oxford Series in Electrical and Computer Engineering, 4th ed.), Oxford University Press USA (2012)

Revistas

Nature (Materials, Communications, Nanotecnology)



Science



Phys. Rev (Letters, B).



IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing



J. Appl. Phys.



J. Phys. D: Appl. Phys.



Appl. Phys. Letters



Journal of Materials Science: Materials in Electronics (Spinger)



Journal of Electronic Materials (Springer)



Advanced electronics materials (Wiley)

Enlaces

- http://www.tf.uni-kiel.de/matwis/amat/elmat_en/index.html



- International Technology Roadmap for Semiconductors: http://www.itrs2.net



- Diversos articulos en https://www.britannica.com/