4 ECTS credits
115 u studietijd
Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1004216BNR voor alle studenten in het 2e semester met een verdiepend bachelor niveau.
Deze cursus biedt een inleiding tot de belangrijkste halfgeleidercomponenten, die essentieel zijn voor toepassingen in elektronica, energietechnologie, opto-elektronica en nanotechnologie. Studenten leren de basiswerking en eigenschappen van deze componenten, zoals diodes, MOSFETs en bipolaire transistoren, en verdiepen zich in hun fysische werking en het opstellen van modellen.
Deze cursus veronderstelt een basiskennis van chemie, lineaire algebra, fysica en kwantummechanica.
Meer specifiek:
De cursus bestaat uit 8 hoofdstukken die de volgende onderwerpen behandelen:
Om halfgeleidercomponenten te begrijpen, is kennis van de fundamentele principes en materiaaleigenschappen van halfgeleiders essentieel. Hoofdstukken 1 tot en met 5 behandelen de basisaspecten van de halfgeleiderfysica, waaronder de eigenschappen van halfgeleiders, de principes van de kwantummechanica, het gedrag van halfgeleiders in evenwicht en transportverschijnselen van ladingsdragers.
Hoofdstuk 6 richt zich op de p-n overgang of diode, die fungeert als de fundamentele bouwsteen in de halfgeleiderfysica, en verkent de eigenschappen, het gedrag en het belang ervan in elektronische apparaten.
Hoofdstuk 7 verdiept zich in de Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor (MOSFET), een zeer belangrijke en veelgebruikte transistor in verschillende toepassingen.
Tot slot, hoofdstuk 8 behandelt de Bipolaire Junction Transistor (BJT), die voornamelijk wordt toegepast in analoge en radiofrequentie (RF) toepassingen, en biedt inzicht in de werking, eigenschappen en specifieke relevantie ervan in hedendaagse elektronica.
Naast de hoorcolleges, zullen er oefenzittingen en 1 labo worden georganiseerd. De oefenzittingen en practicum zijn erop gericht de student vertrouwd te maken met de fysische werking van componenten; in het practicum worden dan een aantal componenten gekarakteriseerd en de student zal trachten een onbekende component te identificeren via metingen.
Cursusnota's zijn beschikbaar op Canvas en bij de vakgroep ETRO.
Een intuïtief begrip ontwikkelen van het gedrag van halfgeleiders en halfgeleidercomponenten aan de hand van het bandenmodel. Meer specifiek richten we ons op het begrijpen van de invloed van elektrische velden en spanningen op halfgeleiders en halfgeleiderstructuren, evenals de werking van elektronische componenten. Deze cursus stelt studenten in staat om in hun toekomstige carrière nieuwe componenten, die vandaag nog niet bestaan of zich nog in de onderzoeksfase bevinden, te begrijpen en toe te passen.
Deze cursus draagt bij tot volgende leerresultaten van de Bachelor in de Ingenieurswetenschappen:
De Bachelor in de Ingenieurswetenschappen heeft een brede fundamentele kennis en begrip van:
1. de wetenschappelijke principes en de methodologie van de exacte wetenschappen met inbegrip van de specificiteit van hun toepassingen in de ingenieurswetenschappen;
4. fundamentele basismethoden en -theorieën om problemen of processen te schematiseren en te modelleren.
De Bachelor in de Ingenieurswetenschappen kan:
7. kwantitatieve methoden en relevante computer software in verband met de discipline toepassen op ingenieurstechnische problemen;
10. op correcte wijze over de ontwerpresultaten rapporteren aan de hand van een technisch verslag of via een paper;
12. op een logische, abstracte en kritische wijze redeneren;
De Bachelor in Ingenieurswetenschappen heeft:
17. een kritische houding ten aanzien van de eigen resultaten en die van de anderen;
18. de middelen verworven voor het verzamelen van kennis gericht naar het levenslang leren.
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Mondeling bepaalt 80% van het eindcijfer
WPO Praktijkopdracht bepaalt 20% van het eindcijfer
Binnen de categorie Examen Mondeling dient men volgende opdrachten af te werken:
Binnen de categorie WPO Praktijkopdracht dient men volgende opdrachten af te werken:
1. Een open-boekexamen over de theorie, waarbij de nadruk niet alleen ligt op het reproduceren van de cursusinhoud, maar ook op het toetsen van een dieper begrip door bijvoorbeeld componenten te behandelen die niet in de cursus aan bod zijn gekomen. De student krijgt in principe twee hoofdvragen en enkele kortere bijvragen, waarbij inzicht centraal staat. De oefenzittingen zijn er dan ook op gericht om dit inzicht te verwerven en versterken. De student mag eerst schriftelijk de antwoorden voorbereiden, waarna een mondelinge toetsing volgt, samen met een discussie over gerelateerde onderwerpen.
2. Een schriftelijk verslag over het practicum (labo), aangevuld met een mondelinge ondervraging over de inhoud van dit verslag.
Het examen over de theorie telt voor 80% mee in de eindbeoordeling; het verslag en het examen over de practica tellen voor 20% mee in de eindbeoordeling.
Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Bachelor in de ingenieurswetenschappen: elektronica en informatietechnologie
Bachelor in de fysica en de sterrenkunde: Standaard traject
Master of Physics and Astronomy: Minor Economy and Business (enkel aangeboden in het Engels)
Voorbereidingsprogramma Master of Science in de ingenieurswetenschappen: fotonica: Standaard traject
Voorbereidingsprogramma Master of Science in Photonics Engineering: Standaard traject (enkel aangeboden in het Engels)