Nanoelektronik
Nanoelectronics

EITP05F, 7,5 högskolepoäng

Gäller från och med: Vårterminen 2018
Beslutad av: Professor Thomas Johansson
Datum för fastställande: 2018-12-21

Allmänna uppgifter

Avdelning: Inst för elektro- och informationsteknik
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskod: EITP05
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Kursen avser att ge kunskaper om tillämpningar av nanoelektroniken inom en rad områden och visa hur komponenter kan tillverkas och modelleras för att användas både som en fortsättning på CMOS och för att tillföra nya funktioner utöver CMOS. Nanoteknologi erbjuder t.ex. möjligheter för heterogen materialintegration av transistorer vilket används för att minimera energiförbrukningen i kretsar och för att skapa programerbara minnen. Kursen bygger såväl på kunskap från Modern Elektronik och Höghastighetselektronik. Användningen av nanotrådar och nanotuber inom elektronik kommer att diskuteras ingående samt olika komponentteknologier som har potential för att minimera effektförbrukningen. Applikationer inom kommunikationsteknik, radar och inom THz området kommer att presenteras. Kursen avser att ge en grund i hur avancerad materialvetenskap genererar nya elektroniktillämpningar.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna problematisera över begränsningar för traditionella tekniker
• kunna beskriva funktionen hos en rad nanokomponenter
• kunna förklara var nanokomponeter kan användas
• kunna hur nanokomponeter kan användas i kommunikationsteknik och radar

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna bygga sin egen modell för komponenten
• kunna konstruera en enkel kretslösning
• kunna utvärdera användningen av olika nanokomponenter
• kunna utveckla nanokomponenter för kommunikationsteknik och radar
• kunna skriva en vetenskaplig rapport i form av en artikel i IEEE format

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden

• förstå var nanoelektroniken kan bidra till den fortsatta utvecklingen av elektronik
• ha erfarenhet av att jobba i forskningsnära projekt
• inse behovet av kompromiss mellan teknik och applikation

Kursinnehåll

Möjligheter och begränsningar för Si CMOS-teknologi nedskalad till under 20 nm noden; FinFETar och NWFETar. Heterogen materialintegration, High-k dielektrika och och ferroelektriska material. Tunnelkomponenter och steep-slope transistorer. Transistormodeller. Elektronik baserade på III-V nanotrådar för högfrekvensapplikationer (tex 5G och THz) och neuromorsfiska tillämpningar. Vid laborationerna kommer studenterna att få använda modeller för nanoelektroniska komponenter samt i projektform simulera hur dessa kan användas i enkla kretslösningar. Stor tonvikt kommer att läggas på att använda konventionella verktyg som ingenjören sedan möter på sin arbetsplats. Designprojekt kommer att redovisas i artikel i IEEE format.

Kurslitteratur

Vetenskapliga artiklar

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, laborationer, projekt

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig tentamen, skriftlig rapport
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: ETIN70 Modern elektronik eller motsvarande.

Övrig information

Kursansvarig Lars-Erik Wernersson lars-erik.wernersson@eit.lth.se

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga:
Hemsida: https://www.eit.lth.se/index.php?ciuid=1241&L=0