Кристална структура и теорија чврстог тела. Квантна и статистичка физика чврстог тела. Болцманова кинетичка једначина. Полупроводник у термичкој равнотежи. Натконцентрације и транспорт носилаца. Генерационо-рекомбинациони механизми. Спој метал-полупроводник и P-N спој. Неравнотежне појаве на P-N споју и транспортне једначине. Модели покретљивости. MOS структура. Модел слојног наелектрисања и C-V зависност. MOS транзистори и ефекти кратких канала. Паразитни ефекти, врући носиоци, температурни ефекти. Биполарне компоненте. SiGe, HEMT и друге направе са хетероспојевима. Соларне ћелије, фотодетектори, LED и ласерске диоде.

Спецификација предмета за књигу предмета

Аналогна микроелектронска кола у практичној примени: Општи принципи дизајна аналогних микроелектронских кола; Напајање у интегрисаним колима и активно оптерећење; Дизајн кола са операционим појачавачима (CMOS, биполарни, BiCMOS, JFET); Диференцијални и вишестепени појачавачи; Повратна спрега и стабилност; Ефекти неидеалности; Активни филтри вишег реда; Осцилатори и генератори функција; A/D конвертори. Дигитална микроелектронска кола у практичној примени: Дигитална кола у MOS технологији; Секвенцијална логичка кола; MOS меморије, SRAM, DRAM, Flash; Конвертори података. Опционо: Дигитална кола у биполарној технологији. ECL и модификована ECL кола. TTL кола. Логичка кола са Шоткијевим диодама. Дигитална кола у BiCMOS технологији.

Спецификација предмета за књигу предмета

Материјали за нанокомпоненте. Диелектрични и фероелектрични материјали (електронске особине и квантни ефекти), магнетноелектронски материјали (магнетизам и магнетотранспорт у слојним структурама), органски молекули (електронска структура, особине и реакције), неурони (молекуларна структура и електрична побуда). Технолошки процеси и методе анализе филмова. Карактеризација наностуктура. Геометријска карактеризација. Карактеризација слојева и површина. Функционална карактеризација. Наносензори и наноактуатори. Нанокомпоненте. Контакти и нановезе,  квантне тачке, нанодиоде, нанотразистори, нанопрекидачи. Нанооптичке компоненте. Логичке нанокомпоненте и РАМ меморије. Компоненте за меморисање података. Хард дискови, магнето-оптички дискови. Наносистеми и њихова примена.

Спецификација предмета за књигу предмета

Материја и материјали. Наука о материјалима као светски приоритет. Наука о материјалима и инжињерство. Корелација синтеза(технологија)-структура-својства-примена материјала. Материјали-енергија-информација. Структурна својства материјала. Хијерархија структуре материјала и симетрија. Кристалографија. Наука о материјалима, структура и фрактали. Модерне методе карактеризације материјала (СЕМ, ТЕМ, ЕДС, XРД, СПМ, ласерска и НМР спектроскопија). Методе стереологије (квантитативна металографија). Теорија фрактала као веза између реда и хаоса у материјалном свету. Примена фрактала у структурној анализи и симулацији својстава и технологија добијања материјала. Међуатомске везе. Енергија кристалне решетке. Дефекти у кристалима. Моделирање и симулација нових структура и својстава материјала. Фазни дијаграми и дизајнирање нових материјала са задатим својствима. Модели електронске структуре материјала. Електрична проводност у металима. Полупроводнички материјали и њихова својства. Квантне јаме. Оптичка својства полупроводника. Доба електронских керамичких материјала. Савремени оксидни и неоксидни материјали. Течни кристали. Фероелектрици. Ферити и други материјали са магнетним својствима. Нанопрахови, наноматеријали и нанотехнологије синтезе нових материјала. Структура материјала у функцији високе интеграције електронских компонената и електронских параметара у микроелектронским уређајима. Глобализација и светска стратегија развоја нових материјала.

Спецификација предмета за књигу предмета

Оптоелектроника као експериментална наука, односно као ланац научних карика теорија-експеримент. Оптика, електродинамика, електроника, квантна и статистичка физика зрачења. Класична, релативистичка, и квантна теорија емисије, простирања и апсорпције светлости. Извори светлости и компоненте телекомуникационих уређаја и система. Интеракција зрачења и материје. Ласерски извори светлости. Полупроводнички ласери. Ласерски телекомуникациони системи. Појачање сигнала. Информациони дисплеји, катодне цеви, LCD, ТФТ и перспективе даљег развоја дисплеј технологија (LED и OLED дисплеји). Дискретне и интегрисане оптоелектронске компоненте и уређаји. Интегрисана и квантна оптоелектроника. Интегрисана оптоелектроника као спој класичне електронике, оптике, микроелектронике и квантне електронике. Кристални анизотропни медијуми и интегрисани оптички склопови као преносници, модулатори, демодулатори и прекидачки елементи. Ограничења и перспективе даљег развоја оптоелектронике.

Спецификација предмета за књигу предмета

Ефекти јаког допирања полупроводника. Транспортне једначине и једначине континуитета. l-h прелази. Ефективна брзина површинске рекомбинације. Диоде. Силицијумски биполарни транзистори. Биполарни транзистори на бази хетероспојева. Моделирање биполарних транзистора. Компоненте на бази контакта метал-полупроводник. Шоткијеве баријере и омски контакти. Транзистори са ефектом поља на бази полупроводничких једињења. GaAs MESFET-ови. Хетероструктурни транзистори са ефектом поља (HFET-ови). MOSFET транзистори. CMOS/BiCMOS. SOI и 3D структуре. Нисконапонске и компоненте мале снаге. Компоненте снаге. Биполарни транзистори снаге. VDMOS транзистори снаге. IGBT. Компоненте на бази SiC.

Спецификација предмета за књигу предмета

Формира се појединачно у складу са потребама конкретног научног или семинарског рада, његовом сложеношћу и структуром. Студент према својим афинитетима и склоностима бира научну област студијског рада односно предметног наставника са листе наставника на студијском програму који му дефинише конкретан задатак. Студент проучава стручну литературу, стручне и научне радове који се баве сличном тематиком, врши анализе у циљу изналажења решења конкретног задатка или пак изводи одређене експерименте у лабораторији. Научни рад обухвата и активно праћење примарних сазнања, организацију и извиђење експеримената, нумеричке симулације и статистичку обраду података, израду семинарског или научног рада из уже научно наставне области којој припада тема самосталног истраживачког рада.

Спецификација предмета за књигу предмета

Формира се појединачно у складу са потребама конкретног научног или семинарског рада, његовом сложеношћу и структуром. Студент према својим афинитетима и склоностима бира научну област студијског рада односно предметног наставника са листе наставника на студијском програму који му дефинише конкретан задатак. Студент проучава стручну литературу, стручне и научне радове који се баве сличном тематиком, врши анализе у циљу изналажења решења конкретног задатка или пак изводи одређене експерименте у лабораторији. Научни рад обухвата и активно праћење примарних сазнања, организацију и извиђење експеримената, нумеричке симулације и статистичку обраду података, израду семинарског или научног рада из уже научно наставне области којој припада тема самосталног истраживачког рада.

Спецификација предмета за књигу предмета

Увод. Врсте и примене компонената снаге. Структуре и технологије израде: биполарна, CMOS, BiCMOS, SOI. Дискретне компоненте снаге. PN, PiN и Шоткијева диода. Тиристори: SCR, GTO, триак, оптички окидан тиристор. Биполарни транзистор снаге. Дарлингтонов пар. Статичке индукционе компоненте снаге: SIT и SITh. MOS компоненте снаге: LDMOS и VDMOS транзистор, MOS контролисан тиристор. IGBT. Електричне карактеристике и посебни ефекти. Ефекти великих густина струје, квазисатурација, отпорност укључења, термички ефекти, секундарни пробој, утицај паразитних структура. Област безбедног рада (SOA). Електрични SPICE модели. Интегрисана кола снаге. Принципи интеграције компонената снаге. Снажни модули. Хибридна интегрисана кола снаге. Монолитна интегрисана кола снаге. Високонапонска кола. Интелигентна кола снаге (ИКС) и систем на чипу (SoC). Изолација компонената  на чипу. Функционални блокови ИКС. Блок снаге. Кола за побуду. Напонске референце. Кола за спољну комуникацију. Заштитни блокови: напонска, струјна и температурна заштита. Примери примене ИКС. ИКС у аутомобилу. Контрола осветљења. Управљање радом електромотора.

Спецификација предмета за књигу предмета

Информационо-процесни системи. Мерни и контролни системи. Претварачи. Дефиниција и подела сензора. Опште сензорске карактеристике и ограничења. Дефиниције параметара. Калибрација. Корекција грешке. Технологија израде и поузданост. Сензори сигнала зрачења, механичких сигнала, топлотних сигнала, магнетних сигнала, хемијских сигнала и биолошких сигнала. Конструкције и принципи рада различитих сензора. Примене. Интелигентни сензори и претварачи. Функционални блокови. Микро-електро-механички сензори (МЕМС)  и микросистеми. Примена микросензора код IoT и WSN система.

Спецификација предмета за књигу предмета

Елементи теорије поузданости. Појам облика, механизма и узрока отказа. Функција поузданости, интензитет отказа, коритаста крива, време до отказа, време рада између отказа, функције расподеле (експоненцијална, Weibull-ова, нормална, гама расподела). Деградација и отказ микроелектронских компонената (дефекти у супстрату, дефекти у оксиду, пробој диелектрика, откази на контактима и метализацији, кућиште и изводи). Откази услед пренапрезања (повишена температура, влага, електрично поље, јонизујуће зрачење, електростатичко пражњење, механичко напрезање и вибрације). Поузданост и откази код вишеслојних штампаних плоча, кондензатора, калемова, литијум-јонских батерија, примопредајних модула, МЕМС компонената, соларних модула.  Дијагностика отказа, микроскопија и електрично тестирање. Убрзано испитивање поузданости - одговарајући тестови и опрема, фактор убрзања код појединих тестова. MIL-STD и IEC и стандарди. Анализа времена исправног рада. Хи-квадрат тест. Примена  софтверског пакета Weibull+ за моделирање поузданости.

Спецификација предмета за књигу предмета

Прогноза својстава материјала као основа за добијање материјала са унапред задатим својствима. Научни ланац теорија-експеримент. Мултидисциплинарни приступ изучавању прогнозе са становишта доступности литературе и интернета. Еволуција структуре материјала и нанометеријала. Дијаграм структура, својстава и технологија материјала са становишта електронских компонената и уређаја и прогноза металних, керамичких, аморфних, и других материјала. Симетрија у чврстим и течнокристалним материјалима. Микро и атомска структура идеалних и дефектних кристалних материјала. Eлектронска структура као основа модерне прогнозе својстава материјала. Tермодинамичке методе прогнозе. Kласични и статистичко-термодинамички приступ изучавању термичких, механичких, електромагнетних, галваномагнетних и електрооптичких феномена. Својства и технологије материјала. Прогноза својстава материја са становишта захтева микро, нано, опто и нискотемпературне електронике. Перспективе развоја прогнозе са освртом на модерне технологије.

Спецификација предмета за књигу предмета

Нова керамичка цивилизација. Глобална стратегија истраживања и развоја електронских керамичких материјала. Корелација утицаја структурне хијерархије (микро- и нано- структурних карактеристика) и фазног састава на електрична, полупроводна , диелектрична и магнетна својства керамичких материјала. Модерне методе карактеризације керамичких материјала. Методе стереологије. Фрактали и електронска керамика. Компјутерске технологије у истраживању, карактеризацији и симулацији нових структура и својстава керамичких материјала. Наноструктура и нанотехнологије у електронској керамици. Технологије добијања керамичких материјала. Електропроводна керамика. Керамички материјали за различите компоненте, функције и својства : кондензатори, сензори, фероелектрици и ПТЦР и НТЦР ефекти. Електрооптичка керамика. Оптичка влакна. Керамички материјали за микроталасне компоненте различитих фреквентних опсега. Фероелектрични материјалаи и други керамички материјали у медицини и роботици. Електронски керамички материјали за нове изворе енергије, телекомуникационе и информационе технологије. Керамички материјали за свемирске технологије. Керамички материјали и високе интеграције и паковање електронских компонената и параметара у микроелектронским уређајима. Светски трендови у области производње и рециклаже керамике, као и посебни аспекти у области глобалне безбедности од нових керамичких матријала и технологија.

Спецификација предмета за књигу предмета

Увод. Моделирање и симулација. Примена рачунара и софтверских алата у процесу пројектовања микроелектронских компонената и система. Пројектовање нумеричког експеримента (DOE). Симулација и моделирање технолошких процеса за производњу микроелектронских компонената. Моделирање процеса јонске имплантације, дифузије, оксидације, нагризања и литографских процеса. Симулација електричних карактеристика компонената. Систем основних полупроводничких једначина, модели покретљивости, генерације и рекомбинације носилаца. Домен симулације, дисретизација и решавање система парцијалних диференцијалних једначина. TCAD софтверски алати. Електрично моделирање. Модели пасивних и активних компонената. Екстракција параметара. Аналитички, физички, нумерички и неуронски приступи моделирању. Верификација и калибрација модела. Структурно моделирање. 2D и 3D структуре. Симулација ефеката термичког и механичког напрезања.

Спецификација предмета за књигу предмета

Градиво:

Соларна енергија. Фотонапонски ефекат. Генерација носилаца наелектрисања услед абсорпције светлости. Абсорпција код директних и индиректних полупроводника. Соларне ћелије. Основни механизми конверзије енергије. Струјно-напонаска карактеристика. Фотоструја, струја засићења и омска отпорност реалне соларне ћелије. Високо ефикасне соларне ћелије. Структуре и процеси за производњу високо ефикасних соларних ћелија. Материјали и технологије за производњу Si соларних ћелија. Нови материјали, нови концепти и нови трендови развоја соларних ћелија. Типови соларних ћелија. Анализа и карактеризација соларних ћелија. Струјно-напонска карактеристика, спектрални одзив. Моделирање и симулација соларних ћелија TCAD софтверским алатима. Генерализовани Pspice модел соларних ћелија. PV системи. Компоненте PV система. Врсте PV система. Примене PV система и њихова инсталација. Мали PV системи за напајање мобилних уређаја. Утицај PV система на околину. Рециклирање PV система. Цена и тржиште PV система. Трендови развоја ПВ система.

Спецификација предмета за књигу предмета

Основни појмови. Материјали за микросистеме - Материјали у силицијумским технологијама: монокристални силицијум, поликристални силицијум, силицијум диоксид, силицијум нитрид, метални филмови, полимери. Материјали у другим технологијама: силицијум карбид, дијамант, галијум арсенид и друга III/V полупроводничка једињења, пиезоелектрична керамика. Особине материјала и физички ефекти. Технолошки процеси у производњи микросистема - Стандардни технолошки процеси: литографски процеси, процеси депозиције танких слојева: CVD процеси, PVD процеси, процеси нагризања: влажно нагризање и суво нагризање. Остали технолошки процеси: анодно бондирање, фузионо бондирање, сол-гел депозиција, електролитичка депозиција. Технологије микромашинства. Површинско микромашинство, запреминско микромашинство, LIGA, DXRL и EFAB технологије, монтажа и интеграција микросистема у кућишта. Дијаграм тока пројектовања микросистема. Карактеризација компонената и подсистема. Интеграција аналогних и дигиталних компонената микросистема. Напајање микросистема. Оптимизација перформанси.

Спецификација предмета за књигу предмета

Убрзана испитивања периода поузданог рада МОS транзистора. Методе пројектовања експеримената. Напонско температурна напрезања МОS транзистора. Утицај напонско температурних напрезања на електричне карактеристике транзистора. Моделирање електричних параметара МОS транзистора. Напонски (класичан модел базиран на линеарној екстраполацији; VG модел; 1/VG модел; модел степене функције E-n) и температурни модели за одређивање периода поузданог рада МОS транзистора у нормалним радним условима. Одређивање експерименталних вредности периода поузданог рада. Период поузданог рада – екстраполација на нормалне услове рада. Анализа утицаја избора електричног параметра, критеријума отказа, опсега изабраних напона и температура, и изабраног модела на процену периода поузданог рада.

Спецификација предмета за књигу предмета

Спецификација предмета за књигу предмета

Формира се појединачно у складу са потребама конкретног научног или семинарског рада, његовом сложеношћу и структуром. Студент према својим афинитетима и склоностима бира научну област студијског рада односно предметног наставника са листе наставника на студијском програму који му дефинише конкретан задатак. Студент проучава стручну литературу, стручне и научне радове који се баве сличном тематиком, врши анализе у циљу изналажења решења конкретног задатка или пак изводи одређене експерименте у лабораторији. Научни рад обухвата и активно праћење примарних сазнања, организацију и извиђење експеримената, нумеричке симулације и статистичку обраду података, израду семинарског или научног рада из уже научно наставне области којој припада тема самосталног истраживачког рада.

Спецификација предмета за књигу предмета