هادی ولادی

دانشیار

دانشکده:مهندسی برق و کامپیوتر

رزومه

Google Scholar ORCID Research GATE

برنامه درسی

لیست برنامه های درسی

۱۴۰۳-۱۴۰۴ نیمسال اول

آشنایی با مهندسی برق

عنوان	آشنایی با مهندسی برق
مقطع تحصیلی	کارشناسی
زمان برگزاری	یکشنبه 12-10
مکان برگزاری	دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - کلاس 227
تعداد واحد	۱
پیش نیاز درس	ندارد
نحوه ارزیابی	50 درصد آزمون نهایی 10 درصد تکالیف و کار پژوهشی 20 درصد چالش فناوری 1 20 درصد چالش فناوری 2
روش تدریس	استفاده از تخته سیاه و برد سفید ، ارائه اسلایدهای آموزشی (پروژکتور و دست نوشته Handout) با تاکید بر نسخه برداری در کلاس، نمونه ای ساخته شده از مدارها و قطعات کاربردی در مهندسی برق
منابع	مجله Spectrum IEEE مجله IEEE potentials مجله Proceeding IEEE مجله IEEE transaction on education
فایل پیوست اول	Intro021.pdf
طرح درس	■مهندسی برق و گذری بر تاریخچه آن ■آشنایی با مبانی مهندسی برق ■آشنایی با گرایش های مهندسی برق و زمینه های مرتبط با آن ■زمینه های کاربردی و آشنایی با صنایع مرتبط ■معرفی انجمن های جهانی و ملی مرتبط ■ برخی نرم افزارهای کاربردی ■مطالعه موردی (Case study)
هدف از طرح درس	آشنایی اولیه دانشجویان با مفاهیم و ملزومات مهندسی برق در آغاز شروع تحصیل آشنایی با موسسه های فعال در زمینه برق در کشور و جهان آشنایی با دروس، طبقه بندی آنها و موارد آموزشی

مشخصه یابی مواد و ادوات نیمه رسانا

عنوان	مشخصه یابی مواد و ادوات نیمه رسانا
مقطع تحصیلی	دكتری تخصصی PhD
زمان برگزاری	شنبه 12-10 و دوشنبه زوج 18-16
مکان برگزاری	دانشکده برق کلاس 258
تعداد واحد	۳
پیش نیاز درس	تئوری و فناوری ساخت
نحوه ارزیابی	50 درصد آزمون نهایی 10 درصد تکالیف 20 درصد کار پژوهشی 10 درصد ارائه کلاسی
روش تدریس	استفاده از تخته سیاه و برد سفید ارائه اسلایدهای آموزشی (پروژکتور و دست نوشته Handout) با تاکید بر نسخه برداری در کلاس بازدید از آزمایشگاه های پژوهشکده فیزیک و دانشکده فیزیک و انجام تست های نمونه
زمان بندی و نحوه ارائه درس	هفته اول: -مروری بر مفاهیم اولیه نیمه رسانا ها مقاومت ویژه، چگالی حامل ها و نوع آنها، تحرک پذیری -روشهای مشخصه یابی الکتریکی روشهای دو نقطه ای و چهار نقطه ای مقاومت ویژه اشکال دلخواه ، پروب Van der Pauw هفته دوم: تهیه پروفیل ویفر (Wafer mapping) : پروب چهار نقطه ای، جریان ادی، روشهای نوری تهیه پروفیل مقاومت ویژه: اثر هال دیفرانسیلی ، روش پخش مقاومت هفته سوم: - سنجش چگالی ناخالصی و حاملهای بار روش خازنی-ولتاژ : خازن تفاضلی ، خازن MOS ، پروفیل سنجی الکتروشمیایی روش جریان ولتاژ: ولتاژ گیت و بستر MOS ، ولتاژ آستانه MOS ، مقاومت پخشی اثر هال و روشهای اندازه گیری چگالی حاملها هفته چهارم: روشهای نوری سنجش چگالی : تشدید پلاسما، جذب حامل های آزاد، طیف نگاری فروسرخ، لومینانس نوری روش طیف نگاری جرمی یون های ثانوی پس پراکندگی رادرفورد پروفیل نگاری جانبی هفته پنجم: -مقاومت اتصال و شاتکی اتصال فلز-نیمه رسانا روشهای سنجش: دو اتصال-دو ترمینال، چند اتصال -دو ترمینال ،روش مقاومت اتصال چهار ترمینال ، روش مقاومت اتصال شش ترمینال ، اتصالهای غیر مسطح اتصال شاتکی : ولتاژ -جریان، دما-جریان ، خازن -ولتاژ ، جریان فوتونی، میکروسکوپی الکترون گسیلی بالستیک هفته ششم: -مشخصه سنجی دیود، ترانزیستور اتصال PN : جریان-ولتاژ ، نزول ولتاژ مدار باز ، خازن-ولتاژ دیود سد شاتکی و مقاومت اتصال ترانزیستور دو قطبی : مقاومت امیتر، کلکتور و بیس ترانزیستور MOSFET : مقاومت های سری ، طول کانال و جریان-ولتاژ کانال هفته هفتم: -نارسایی های بلوری اندازه گیری خازن در حالت دائمی و گذرا سنجش جریان و بار الکتریکی طیف سنجی عمیق گذرا (DLTS) جریان و خازن حالت گذرای حرارتی طیف سنجی تخریب پوزیترونی هفته هشتم: -لایه اکسید و سنجش ها آن منحنی های خازن-ولتاژ، ولتاژ باند ثابت، بارهای ثابت، گیت-نیمه رسانا و اختلاف ولتاژ کار ، بارهای دام افتاده و متحرک بارهای درد دام افتاده سطح واسط : روش فرکانس پایین، رسانایی- روش فرکانس بالا، جریان زیر آستانه MOSFET ، مشحصه جریان ولتاژ ثابت ضخامت اکسید» روش ولتاژ-جریان، خازن-ولتاژ هفته نهم: -تحرک پذیری و طول عمر حاملها بازترکیب-تولید، طول عمر و سرعت آنها در سطح روشهای نوری طول عمر بازترکیب : کاهش رسانش نوری، کاهش لومینانس نوری کاهش جریان اتصال کوتاه و ولتاژ مدار باز جذب حامل آزاد - جریان القای پرتو الکترونی هفته دهم: طول عمر بازترکیب : روشهای الکتریکی، جریان-ولتاژ دیود، بازیابی معکوس، خازن پالسی MOS طول عمر تولید : روشهای الکتریکی، دیود کنترل گیت،خازن پالسی MOS تحرک پذیری : رسانش، اثر هال و تحرک پذیری ، لایه های غیر یکنواخت ، لایه های چندگانه تحرک پذیری MOSFET ، تحرک موثر، تحرک اثر میدانی، تحرک اشباع هفته یازدهم: -روشهای مبتنی بر بار الکتریکی و مشخصه سنجی اتصال پروبی بار سطحی، پروب کلوین ولتاژ نوری سطحی ، تغییر سطحی ، چگالی ناخالصی نزدیک سطح ، بار اکسید ، ضخامت اکسید و چگالی بار دام افتاده سطح واسط هفته دوازدهم: میکروسکوپی پروب روبشی ، میکروسکوپ تونل روبشی، نیروی اتمی ، پروب کلوین، مقاومت پخشی و گسیل الکترون بالستیک میکروسکوپ روبشی الکترونی ، میکروسکوپ الکترون عبوری هفته سیزدهم: -مشخصه سنجی های نوری میکروسکوپ نوری ، میکروسکوپ میدان تیره ، میکروسکوپ هم کانون ، میکروسکوپ تداخل سنجی و میدان نزدیک هفته چهاردهم: الیپسومتری : تئوری، الیپسومتری خنثی، چرخشی طیف نگاری الیپسومتری سنجش الگو : عرض خط ، روشهای فیزیکی و نوری ، روشهای الکتریکی طیف نگاری رامان هفته پانزدهم: -قابلیت اطمینان و تحلیل خرابی مدت زمان خرابی و شتاب دهی توابع توزیع ملاحظات قابلیت اطمینان : جابجایی الکتریکی (Electromigration)، حامل های داغ، تجمیع گیت-اکسید، ناپایداری حرارتی بایاس معکوس ، تخلیه الکتریکی هفته شانزدهم تحلیل خرابی : جریان دائمی درین، پروبهای مکانیکی، میکرو حرارت نگاری فلورسانس، حرارت نگاری فروسرخ، پروب لیزری ولتاژ، تغییرات مقاومتی القای نوری ، پرتو یونی متمرکز نویز
منابع	Runyan W.R. Shaffner T.I “Semiconductor measurements and instrumentation” McGraw Hill publishers, 2nd edition, 1998 Schroder D. “Semiconductor Device and Materials Characterization” 3rd edition, Wiley interscience , 2006 Alain C. Diebold (ed.) - Handbook of Silicon Semiconductor Metrology-Marcel Dekker (2001)
طرح درس	مروری بر مفاهیم اولیه نیمه رسانا ها مقاومت ویژه، چگالی حامل ها و نوع آنها، تحرک پذیری -روشهای مشخصه یابی الکتریکی روشهای دو نقطه ای و چهار نقطه ای مقاومت ویژه اشکال دلخواه ، پروب Van der Pauw تهیه پروفیل ویفر (Wafer mapping) : پروب چهار نقطه ای، جریان ادی، روشهای نوری تهیه پروفیل مقاومت ویژه: اثر هال دیفرانسیلی ، روش پخش مقاومت - سنجش چگالی ناخالصی و حاملهای بار روش خازنی-ولتاژ : خازن تفاضلی ، خازن MOS ، پروفیل سنجی الکتروشمیایی روش جریان ولتاژ: ولتاژ گیت و بستر MOS ، ولتاژ آستانه MOS ، مقاومت پخشی اثر هال و روشهای اندازه گیری چگالی حاملها روشهای نوری سنجش چگالی : تشدید پلاسما، جذب حامل های آزاد، طیف نگاری فروسرخ، لومینانس نوری روش طیف نگاری جرمی یون های ثانوی پس پراکندگی رادرفورد پروفیل نگاری جانبی -مقاومت اتصال و شاتکی اتصال فلز-نیمه رسانا روشهای سنجش: دو اتصال-دو ترمینال، چند اتصال -دو ترمینال ،روش مقاومت اتصال چهار ترمینال ، روش مقاومت اتصال شش ترمینال ، اتصالهای غیر مسطح اتصال شاتکی : ولتاژ -جریان، دما-جریان ، خازن -ولتاژ ، جریان فوتونی، میکروسکوپی الکترون گسیلی بالستیک -مشخصه سنجی دیود، ترانزیستور اتصال PN : جریان-ولتاژ ، نزول ولتاژ مدار باز ، خازن-ولتاژ دیود سد شاتکی و مقاومت اتصال ترانزیستور دو قطبی : مقاومت امیتر، کلکتور و بیس ترانزیستور MOSFET : مقاومت های سری ، طول کانال و جریان-ولتاژ کانال -نارسایی های بلوری اندازه گیری خازن در حالت دائمی و گذرا سنجش جریان و بار الکتریکی طیف سنجی عمیق گذرا (DLTS) جریان و خازن حالت گذرای حرارتی طیف سنجی تخریب پوزیترونی -لایه اکسید و سنجش ها آن منحنی های خازن-ولتاژ، ولتاژ باند ثابت، بارهای ثابت، گیت-نیمه رسانا و اختلاف ولتاژ کار ، بارهای دام افتاده و متحرک بارهای درد دام افتاده سطح واسط : روش فرکانس پایین، رسانایی- روش فرکانس بالا، جریان زیر آستانه MOSFET ، مشحصه جریان ولتاژ ثابت ضخامت اکسید» روش ولتاژ-جریان، خازن-ولتاژ -تحرک پذیری و طول عمر حاملها بازترکیب-تولید، طول عمر و سرعت آنها در سطح روشهای نوری طول عمر بازترکیب : کاهش رسانش نوری، کاهش لومینانس نوری کاهش جریان اتصال کوتاه و ولتاژ مدار باز جذب حامل آزاد - جریان القای پرتو الکترونی طول عمر بازترکیب : روشهای الکتریکی، جریان-ولتاژ دیود، بازیابی معکوس، خازن پالسی MOS طول عمر تولید : روشهای الکتریکی، دیود کنترل گیت،خازن پالسی MOS تحرک پذیری : رسانش، اثر هال و تحرک پذیری ، لایه های غیر یکنواخت ، لایه های چندگانه تحرک پذیری MOSFET ، تحرک موثر، تحرک اثر میدانی، تحرک اشباع -روشهای مبتنی بر بار الکتریکی و مشخصه سنجی اتصال پروبی بار سطحی، پروب کلوین ولتاژ نوری سطحی ، تغییر سطحی ، چگالی ناخالصی نزدیک سطح ، بار اکسید ، ضخامت اکسید و چگالی بار دام افتاده سطح واسط میکروسکوپی پروب روبشی ، میکروسکوپ تونل روبشی، نیروی اتمی ، پروب کلوین، مقاومت پخشی و گسیل الکترون بالستیک میکروسکوپ روبشی الکترونی ، میکروسکوپ الکترون عبوری -مشخصه سنجی های نوری میکروسکوپ نوری ، میکروسکوپ میدان تیره ، میکروسکوپ هم کانون ، میکروسکوپ تداخل سنجی و میدان نزدیک الیپسومتری : تئوری، الیپسومتری خنثی، چرخشی طیف نگاری الیپسومتری سنجش الگو : عرض خط ، روشهای فیزیکی و نوری ، روشهای الکتریکی طیف نگاری رامان -قابلیت اطمینان و تحلیل خرابی مدت زمان خرابی و شتاب دهی توابع توزیع ملاحظات قابلیت اطمینان : جابجایی الکتریکی (Electromigration)، حامل های داغ، تجمیع گیت-اکسید، ناپایداری حرارتی بایاس معکوس ، تخلیه الکتریکی تحلیل خرابی : جریان دائمی درین، پروبهای مکانیکی، میکرو حرارت نگاری فلورسانس، حرارت نگاری فروسرخ، پروب لیزری ولتاژ، تغییرات مقاومتی القای نوری ، پرتو یونی متمرکز نویز
هدف از طرح درس	آشنایی با روش های مشخصه سنجی به کار رفته در صنعت نیمه رسانا ها بررسی نظری عملکرد تجهیزات مشخصه یابی

آزمایشگاه میکرو و نانو الکترومکانیک

عنوان	آزمایشگاه میکرو و نانو الکترومکانیک
مقطع تحصیلی	کارشناسی ارشد
زمان برگزاری	دوشنبه 12-10
مکان برگزاری	آزمایشگاه ریز ساخت دانشکده برق و کامپیوتر
تعداد واحد	۲
پیش نیاز درس	هم نیاز تئوری و تکنولوژی ساخت ادوات نیمه رسانا و نانو تکنولوژی
نحوه ارزیابی	30 درصد آزمایش های عملی و حضور مرتب 40 درصد تهیه گزارشات 30 درصد پروژه های ساخت و شبیه سازی
روش تدریس	ارائه شفاهی و عملی ، کار آزمایشگاهی ، استفاده از ابزارهای چند رسانه ای و برنامه های شبیه سازی ، بازدید از مراکز ریز ساخت
زمان بندی و نحوه ارائه درس	هفته اول اشنایی با اتاق تمیز ، ویژگی ها و ملزومات سیستم تهویه اتاق تمیز، پوشش ها و نکات ایمنی هفته دوم : آشنایی با مواد شیمیایی پر مصرف آزمایشگاه و نکات ایمنی آنها هفته سوم: طراحی و ساخت ماسک نوری، نرم افزارهای طراحی ماسک هفته چهارم آشنایی با فتو لیتوگرافی : فتورزیست ها، نوع مثبت و منفی هفته پنجم دستگاه لایه نشانی چرخشی و تنظیمات آن هفته ششم منابع نوری فرا بنفش نزدیک، فرابنفش عمیق و فوق فرابنفش آشنایی با دستگاه تنظیم ماسک هفته ششم فرآیند لیتوگرافی نمونه : لایه نشانی رزیست: آماده سازی ویفر، لایه نشانی در دستگاه چرخشی، پخت نرم جایگذاری ویفر و ماسک نور دهی ، پخت پس از نوردهی ظاهرسازی فتنورزیست بازبینی و پخت سخت هفته هفتم فرآیند لیتوگرافی اشعه الکترونی، آشنایی با دستگاه eBeam فرآیند نمونه لیتوگرافی اشعه الکترونی هفته هشتم روشهای زدایش (etching) سیلیکون و فلزات زدایش مرطوب (wet etching)، زداینده های KOH و TMAH برای سیلیکون ، زداینده های HF برای اکسید سیلیکون، ساید زداینده ها هفته نهم آشنایی با زدایش خشک (Dry etching) ، روش خودبخود مبتنی بر XeF2 و فرآِیند نمونه هفته دهم: تکنولوژی پلاسما و کاربردهای آن در زدایش خشک ، دستگاه زدایش خشک یون فعال (RIE) زداینده های فعال سیلیکون، اکسید سلیکون و نیترید سیلیکون هفته یازدهم تکنولوژی زدایش عمیق DRIE ، فرآیند نمونه زدایش عمیق هفته دوازدهم آشنایی با روشهای اکسیداسیون حرارتی سیلیکون کوره اکسیداسیون و تنظیمات نمونه آن، اکسیداسیون خشک و مرطوب طراحی فرآیند اکسیداسیون هفته سیزدهم فناوری های لایه نشانی فیزیکی (PVD) دستگاه بخارنشانی حرارتی (thermal evaporator) فرآیند نمونه لایه نشانی فلزات (مس، آلومینیوم) دستگاه بخارنشانی پرتو الکترونی (eBeam evaporator) فرآیئد نمونه لایه نشانی هفته چهاردهم فناوری های لایه نشانی شیمیایی (CVD) دستگاه APCVD و فرآیند نمونه دستگاه LPCVD و فرآیند نمونه دستگاه PECVD و فرآِیند نمونه هفته پانزدهم و شانزدهم انجام یک فرآیند کامل ساخت بعنوان پروژه کلاس
طرح درس	مقدمه و آشنایی با آزمایشگاه ریز ساخت اشنایی با اتاق تمیز ، ویژگی ها و ملزومات سیستم تهویه اتاق تمیز، پوشش ها و نکات ایمنی آشنایی با مواد شیمیایی پر مصرف آزمایشگاه و نکات ایمنی آنها تجهیزات خلا : پمپ خلا، پمپ مکانیکی، پمپ خلا بالا و انواع آن فرآیند فتولیتوگرافی طراحی و ساخت ماسک نوری، نرم افزارهای طراحی ماسک آشنایی با فتو لیتوگرافی : فتورزیست ها، نوع مثبت و منفی دستگاه لایه نشانی چرخشی و تنظیمات آن منابع نوری فرا بنفش نزدیک، فرابنفش عمیق و فوق فرابنفش آشنایی با دستگاه تنظیم ماسک فرآیند لیتوگرافی نمونه : لایه نشانی رزیست: آماده سازی ویفر، لایه نشانی در دستگاه چرخشی، پخت نرم جایگذاری ویفر و ماسک نور دهی ، پخت پس از نوردهی ظاهرسازی فتنورزیست بازبینی و پخت سخت فرآیند لیتوگرافی اشعه الکترونی، آشنایی با دستگاه eBeam فرآیند نمونه لیتوگرافی اشعه الکترونی روشهای زدایش حجمی سیلیکون و فلزات روشهای زدایش (etching) سیلیکون و فلزات زدایش مرطوب (wet etching)، زداینده های KOH و TMAH برای سیلیکون ، زداینده های HF برای اکسید سیلیکون، ساید زداینده ها آشنایی با زدایش خشک (Dry etching) ، روش خودبخود مبتنی بر XeF2 و فرآِیند نمونه تکنولوژی پلاسما و کاربردهای آن در زدایش خشک ، دستگاه زدایش خشک یون فعال (RIE) زداینده های فعال سیلیکون، اکسید سلیکون و نیترید سیلیکون تکنولوژی زدایش عمیق DRIE ، فرآیند نمونه زدایش عمیق روشهای اکسیداسیون آشنایی با روشهای اکسیداسیون حرارتی سیلیکون کوره اکسیداسیون و تنظیمات نمونه آن، اکسیداسیون خشک و مرطوب طراحی فرآیند اکسیداسیون روشهای لایه نشانی فیلم نازک فناوری های لایه نشانی فیزیکی (PVD) دستگاه بخارنشانی حرارتی (thermal evaporator) فرآیند نمونه لایه نشانی فلزات (مس، آلومینیوم) دستگاه بخارنشانی پرتو الکترونی (eBeam evaporator) فرآیئد نمونه لایه نشانی فناوری های لایه نشانی شیمیایی (CVD) دستگاه APCVD و فرآیند نمونه دستگاه LPCVD و فرآیند نمونه دستگاه PECVD و فرآِیند نمونه روشهای مشخصه سنجی و آزمون دستگاه پروب چهار نقطه ای میکروسکوپ نوری میکروسکوپ روبشی الکترونی میکروسکوپ نیروی اتمی
هدف از طرح درس	هدف از این درس آشنایی عملی دانشجویان با اتاق تمیز و فرایندهای ساخت ادوات و ساختارهایی در مقیاس میکرو و نانو است

تئوری و فناوری ساخت ادوات نیمه رسانا

عنوان	تئوری و فناوری ساخت ادوات نیمه رسانا
مقطع تحصیلی	کارشناسی ارشد
زمان برگزاری	یکشنبه 10-8 و دوشنبه فرد 16-14
مکان برگزاری	دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر- کلاس 229
تعداد واحد	۳
پیش نیاز درس	ندارد
نحوه ارزیابی	70 درصد آزمون نهایی 20 درصد پروژه های کلاسی 10 درصد کار پژوهشی
روش تدریس	استفاده از تخته سیاه و برد سفید ارائه اسلایدهای آموزشی (پروژکتور و دست نوشته Handout) با تاکید بر نسخه برداری در کلاس ارائه نمونه های آزمایشگاهی ساخته شده در کلاس
زمان بندی و نحوه ارائه درس	هفته اول آشنایی با مفاهیم ریز ساخت و تاریخچه آن مفهوم ساخت گروهی (Batch process) آشنایی با MOSFET و سیر تکاملی آن در مدارهای مجتمع و ابعاد بحرانی (Critical Dimension) مفهوم طرح واره (Layout) هفته دوم ساختارهای مواد: بی شکل، تک بلوری و چند بلوری فرآوری و خالص سازی سیلیکون و رشد بلور (روش چوکرالسکی و ناحیه سیار Floating zone) برش فرآوری ویفر سیلیکونی ، روش های هموارسازی سطح، روش مکانیکی شیمیایی هموار سازی فرآوری و خالص سازی و رشد بلور GaAs (روش بریجمن – روش چوکرالسکی محفوظ در مایع) هفته سوم آشنایی با بلور و شبکه های بلوری- شبکه براویس ثابتهای بلوری و زوایای بلوری- شاخص میلر – شاخص میلر صفحات و امتدادها امتداد ویفر ها - صتفی تصلی و فرعی- انواع ویفرها هفته چهارم مطالعه بلور سیلیکون و ویژگی صفحات بلوری آن روشهای مشخصه سنجی ویفرها – مقاومت ویژه، ناهمواری ، تاب و ثبت پروفیل ویفر نارسایی شبکه بلوری ، روشهای تشخیص و ترمیم هفته پنجم ویژگی های الکتریکی سیلیکئن، سیلیکون ذاتی، مقاومت ویژه و اثرات حرارتی قانون عمل جرم ، اعمال ناخاصی ، باندهای انرژی و تاثیر اعمال ناخالصی چگالی حامل های بار، محاسبه در شرایط حضور ناخالصی هفته ششم پراکندگی حامل بار در شبکه، جریان رانش و رسانایی ویژه- تحرک پذیری و اثرات حرارتی آن قانون اهم و اثر ناخالصی ها مقاومت ورقه، مفاهیم و روش های اندازه گیری (دستگاه 4 پروب) هقته هفتم پدیده نفوذ حاملها و جریان نفوذ-قانون فیک رابطه اینشتین، ولتاژ حرارتی تعادل حرارتی ، جریان حاملها و معادله چگالی حاملها تحت پتانسیل اتصال PN و اخذ معادلات چگالی حامل ها در آن، چگالی بار، میدان الکتریکی و پتانسیل بایاس الکتریکی اتصال PN ، پتانسیل سد و ناحیه تخلیه معادله جریان-ولتاژ اتصال PN هفته هشتم معرفی فرآیندهای ساخت ادوات ریزالکترونیک فناوری MOS ، CMOS فناوری BJT فناوری ساخت ادوات غیرفعال هفته نهم مفاهیم اولیه، لیتوگرافی نوری-نقاب نوری، لایه مقاوم نوری- لیتوگرافی پرتو الکترونی لیتوگرافی نوری تماسی، مجاورتی و پروژکتوری فرآیند نمونه لیتوگرافی ،نقاب نوری مثبت و منفی ، فرآیندهای لایه نشانی چرخشی، پخت و نوردهی تاثیر ذرات و اتاق تمیز- رده بندی اتاق تمیز هفته دهم محدودیت های فتولیتوگرافی، پرش نور، رابطه رایلی- ابعاد بحرانی- بیناب عددی – عمق کانون سنجش کیفیت لیتوگرافی ، کنتراست، هم اندازی (Alignment accuracy) ، روشهای تصحیح خطای هم اندازی آشنایی با دستگاه های هم اندازی ماسک هفته یازدهم لیتوگرافی پرتو الکترونی – مفاهیم اولیه گسیل ترمویونیک و فیلامنت، سیستم های انحراف افقی و عمودی سیستم کانونی الکترونی و مفاهیم پرتو الکترونی روش جاروب صفحه ای و جاروب برداری هفته دوازدهم روش های اکسیداسیون حرارتی سیلیکون، اکسیداسیون خشک و تر ، کوره اکسیداسیون اکسیداسیون موضعی ، فرآیند LOCOS در MOS مدل اکسیداسیون Grove و معادله اکسیداسیون حرارتی هفته سیزدهم حل معادله اکسیداسیون و برآورد ضخامت با زمان، رژیم خطی و سهمی اکسیداسیون ، ثابت های خطی و سهمی تاثیر ناخالصی ها و سنجش کیفی اکسیداسیون هفته چهاردهم نفوذ حرارتی ناخالصی ها و فاز پیش نشانی، فاز نفوذ عمیق نفوذ جایگزینی – میان اتمی اخذ معادله نفوذ- اصل فیک – شرایط مرزی رژیم منبع ثابت . منبع محدود ثابت نفوذ و تاثیر مواد نفوذی هفته پانزدهم نفوذ های پی در پی و محاسبه عمق اتصال نفوذ جانبی محاسبات مقاومت ورقه و عمق اتصال- نفوذ غیر یکنواخت و منحنی های ارواین مشخصه سنجی نفوذ- دستگاه چهار پروب- آرایش خطی و ون در پاو سنجش عمق اتصال و اخد پروفیل نفوذ – روش طیف سنجی جرمی یونهای ثانوی روشهای کاشت یون- معادله چگالی هفته شانزدهم مفاهیم لایه نشانی فیلم نازک- رئش های فیزیکی و شیمیایی لایه نشانی- بخارنشانی حرارتی فیزیکی (PVD) ، دستگاه بخارنشانی-منبع حرارتی و الکترونی روش کند و پاش پلاسما بخارنشانی شیمیایی (CVD) – بخارنشانی اتمسفر، فشار پایین (LPCVD)، بهبود با پلاسما (PECVD) رشد Epitaxial
منابع	G. S. May S.M. Sze Fundamentals of semiconductor fabrication S.M Sze and Chang , ULSI technology Richard C. Jaeger , Introduction to Microelectronic Fabrication, second addition, S.A. Campbell, The science and engineering of Microelectronic fabrication
طرح درس	مقدمه و مفاهیم آشنایی با مفاهیم ریز ساخت و تاریخچه آن مفهوم ساخت گروهی (Batch process) آشنایی با MOSFET و سیر تکاملی آن در مدارهای مجتمع و ابعاد بحرانی (Critical Dimension) مفهوم طرح واره (Layout) رشد بلورو فرآوری ساختارهای مواد: بی شکل، تک بلوری و چند بلوری فرآوری و خالص سازی سیلیکون و رشد بلور (روش چوکرالسکی و ناحیه سیار Floating zone) برش فرآوری ویفر سیلیکونی ، روش های هموارسازی سطح، روش مکانیکی شیمیایی هموار سازی فرآوری و خالص سازی و رشد بلور GaAs (روش بریجمن – روش چوکرالسکی محفوظ در مایع) آشنایی با بلور و شبکه های بلوری- شبکه براویس ثابتهای بلوری و زوایای بلوری- شاخص میلر – شاخص میلر صفحات و امتدادها امتداد ویفر ها - صتفی تصلی و فرعی- انواع ویفرها مطالعه بلور سیلیکون و ویژگی صفحات بلوری آن روشهای مشخصه سنجی ویفرها – مقاومت ویژه، ناهمواری ، تاب و ثبت پروفیل ویفر نارسایی شبکه بلوری ، روشهای تشخیص و ترمیم خواص الکترونی سیلیکون ویژگی های الکتریکی سیلیکون، سیلیکون ذاتی، مقاومت ویژه و اثرات حرارتی قانون عمل جرم ، اعمال ناخاصی ، باندهای انرژی و تاثیر اعمال ناخالصی چگالی حامل های بار، محاسبه در شرایط حضور ناخالصی پراکندگی حامل بار در شبکه، جریان رانش و رسانایی ویژه- تحرک پذیری و اثرات حرارتی آن قانون اهم و اثر ناخالصی ها مقاومت ورقه، مفاهیم و روش های اندازه گیری (دستگاه 4 پروب) جریان رانش و نفوذ پدیده نفوذ حاملها و جریان نفوذ-قانون فیک رابطه اینشتین، ولتاژ حرارتی تعادل حرارتی ، جریان حاملها و معادله چگالی حاملها تحت پتانسیل اتصال PN و اخذ معادلات چگالی حامل ها در آن، چگالی بار، میدان الکتریکی و پتانسیل بایاس الکتریکی اتصال PN ، پتانسیل سد و ناحیه تخلیه معادله جریان-ولتاژ اتصال PN فناوری های MOS و BJT معرفی فرآیندهای ساخت ادوات ریزالکترونیک فناوری MOS ، CMOS فناوری BJT فناوری ساخت ادوات غیرفعال لیتوگرافی و انتقال طرح مفاهیم اولیه، لیتوگرافی نوری-نقاب نوری، لایه مقاوم نوری- لیتوگرافی پرتو الکترونی لیتوگرافی نوری تماسی، مجاورتی و پروژکتوری فرآیند نمونه لیتوگرافی ،نقاب نوری مثبت و منفی ، فرآیندهای لایه نشانی چرخشی، پخت و نوردهی تاثیر ذرات و اتاق تمیز- رده بندی اتاق تمیز محدودیت های فتولیتوگرافی، پرش نور، رابطه رایلی- ابعاد بحرانی- بیناب عددی – عمق کانون سنجش کیفیت لیتوگرافی ، کنتراست، هم اندازی (Alignment accuracy) ، روشهای تصحیح خطای هم اندازی آشنایی با دستگاه های هم اندازی ماسک لیتوگرافی پرتو الکترونی – مفاهیم اولیه گسیل ترمویونیک و فیلامنت، سیستم های انحراف افقی و عمودی سیستم کانونی الکترونی و مفاهیم پرتو الکترونی روش جاروب صفحه ای و جاروب برداری اکسیداسیون حرارتی روش های اکسیداسیون حرارتی سیلیکون، اکسیداسیون خشک و تر ، کوره اکسیداسیون اکسیداسیون موضعی ، فرآیند LOCOS در MOS مدل اکسیداسیون Grove و معادله اکسیداسیون حرارتی حل معادله اکسیداسیون و برآورد ضخامت با زمان، رژیم خطی و سهمی اکسیداسیون ، ثابت های خطی و سهمی تاثیر ناخالصی ها و سنجش کیفی اکسیداسیون اعمال ناخالصی نفوذ حرارتی ناخالصی ها و فاز پیش نشانی، فاز نفوذ عمیق نفوذ جایگزینی – میان اتمی اخذ معادله نفوذ- اصل فیک – شرایط مرزی رژیم منبع ثابت . منبع محدود ثابت نفوذ و تاثیر مواد نفوذی نفوذ های پی در پی و محاسبه عمق اتصال نفوذ جانبی محاسبات مقاومت ورقه و عمق اتصال- نفوذ غیر یکنواخت و منحنی های ارواین مشخصه سنجی نفوذ- دستگاه چهار پروب- آرایش خطی و ون در پاو سنجش عمق اتصال و اخد پروفیل نفوذ – روش طیف سنجی جرمی یونهای ثانوی روشهای کاشت یون- معادله چگالی لایه نشانی فیلم نازک مفاهیم لایه نشانی فیلم نازک- رئش های فیزیکی و شیمیایی لایه نشانی- بخارنشانی حرارتی فیزیکی (PVD) ، دستگاه بخارنشانی-منبع حرارتی و الکترونی روش کند و پاش پلاسما بخارنشانی شیمیایی (CVD) – بخارنشانی اتمسفر، فشار پایین (LPCVD)، بهبود با پلاسما (PECVD) رشد Epitaxial
هدف از طرح درس	آشنایی با روشهای رشد و برش ویفر سیلیکونی و سایر مواد نیمه رسانای مرکب آشنایی با فرآیند های ساخت ادوات نیمه رسانا در ابعاد ریز آشنایی با روشهای فرآوری سیلیکون برای ساخت (فتولیتوگرافی، اکسیداسیون، نفوذ، کاشت یون و لایه نشانی فیلم)

۱۴۰۲-۱۴۰۳ نیمسال اول

الکترونیک ۲

عنوان	الکترونیک ۲
مقطع تحصیلی	کارشناسی
زمان برگزاری	چهارشنبه 12-10
مکان برگزاری	دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر کلاس 226
تعداد واحد	۲
پیش نیاز درس	الکترونیک 1
نحوه ارزیابی	65 درصد آزمون پایان ترم 20 درصد آزمون میان ترم 10 درصد تکالیف و پروژه کلاسی 5 درصد Quiz
روش تدریس	استفاده از تخته سیاه و برد سفید ، ارائه اسلایدهای آموزشی (پروژکتور و دست نوشته Handout) با تاکید بر نسخه برداری در کلاس،
منابع	Analysis and design of Analog Integrated circuits, P. Gray, P. Hurst, S. H. Lewis, R.G. Meyer , 4Th edition, John Wiley and sons Microelectronic Circuits, A. Sedra, K.C. Smith, Fifth edition, Oxford University Press
طرح درس	مبحث اول: پاسخ فرکانسی تقویت های ترانزیستوری پاسخ فرکانسی ترانزیستورهای پیوندی دوقطبی پاسخ فرکانسی ترانزیستورهای اثر میدان پاسخ فرکانسی تقویت کننده های ترانزیستوری تاثیر المان های تقویت کننده بر روی پاسخ فرکانسی محاسبه فرکانس قطع پایین انتخاب خازن های کوپلاژ و بای پس مناسب مبحث دوم: منابع جریان و بارهای فعال آینه جریان با ترانزیستورهای پیوندی آینه جریان با ترانزیستورهای ماسفت بار فعال تاثیر بار فعال بر روی مشخصات تقویت کننده های ترانزیستوری مبحث سوم: تقویت کننده های تفاضلی تحلیل سیگنال بزرگ تقویت کننده های تفاضلی تحلیل سیگنال کوچک تقویت کننده های تفاضلی تعیین نیم مدار تفاضلی و مشترک محاسبه بهره تفاضلی و مشترک تقویت کننده های تفاضلی با آینه جریان تاثیر عدم تقارن در تقویت کننده های تفاضلی مبحث چهارم: تقویت کننده های توان تحلیل سیگنال بزرگ تقویت کننده های ترانزیستوری تقویت کننده توان کلاس A تقویت کننده توان کلاسAB تقویت کننده توان پوش پول اصلاحات تقویت کننده توان پوش پول پخش گرما در تقویت کننده های توان پارامترهای نامی در تقویت کننده های توان مبحث پنجم: تقویت کننده های فیدبک فیدبک و تاثیر آن در تقویت کننده انواع فیدبک تحلیل تقویت کننده های دارای فیدبک ولتاژ – ولتاژ تحلیل تقویت کننده های دارای فیدبک ولتاژ – جریان تحلیل تقویت کننده های دارای فیدبک جریان – ولتاژ تحلیل تقویت کننده های دارای فیدبک جریان – جریان بررسی اثر بارگذاری حل مساله از فیدبک مبحث ششم: تقویت کننده های عملیاتی بلوک دیاگرام تقویت کننده های عملیاتی تقویت کننده های عملیاتی ایده آل تقویت کننده های عملیاتی واقعی کاربردهای حلقه باز تقویت کننده های عملیاتی (مقایسه کننده ها و اشمیت تریگر) کاربردهای حلقه بسته تقویت کننده های عملیاتی (روابط ریاضی، یکسوسازی) شبیه سازی معادلات دیفرانسیل با تقویت کننده های عملیاتی مبحث هفتم: تنظیم کننده های ولتاژ مشخصه های تنظیم کننده های ولتاژ تنظیم کننده های ولتاژ زنری تنظیم کننده های ولتاژ فیدبک تنظیم کننده های ولتاژ با فیدبک سری تنظیم کننده های ولتاژ با فیدبک موازی تنظیم کننده های ولتاژ سوییچینگ
هدف از طرح درس	آشنایی با روشهای طراحی مدارهای مجتمع آنالوگ آشنایی با مدارهای مجتمع نمونه، تقئیت کننده تفاضلی و عملیاتی

۱۴۰۱-۱۴۰۲ نیمسال دوم

تئوری و تکنولوژی ساخت ادوات نیمه رسانا ۲

عنوان	تئوری و تکنولوژی ساخت ادوات نیمه رسانا ۲
مقطع تحصیلی	دكتری تخصصی PhD
زمان برگزاری	یکشنبه 18-16 و سه شنبه زوج 18-16
مکان برگزاری	دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - کلاس 229
تعداد واحد	۳
پیش نیاز درس	تئوری و فناوری ساخت ادوات نیمه رسانا
نحوه ارزیابی	50 درصد آزمون نهایی 25 درصد پروژه شبیه سازی 15 درصد کار پژوهشی و ارائه کلاسی 10 درصد کار آزمایشگاهی
روش تدریس	استفاده از تخته سیاه و برد سفید ارائه اسلایدهای آموزشی (پروژکتور و دست نوشته Handout) با تاکید بر نسخه برداری در کلاس ارائه نمونه های آزمایشگاهی ساخته شده در کلاس
زمان بندی و نحوه ارائه درس	هفته اول آشنایی با فناوری های جدید در میکرو و نانو الکترونیک محدودیت های ساخت و لیتوگرافی در ابعاد ریز هفته دوم مروری بر مفاهیم ریز ساخت ، ترانزیستور MOS و محدودیت های آن ترانزیستورهای مجتمع و فناوری ساخت آنها ترانزیستورهای DGFET و TGFET ترانزیستورهای GAAFET هفته سوم ترانزیستورهای FinFET ادوات با تحرک الکترونی بالا ادوات با ضریب عایق بالا (High K materials) هفته سوم الکترونیک مقیاس وسیع (Large scale electronics) الکترونیک ابعاد وسیع (Large area electronics) فناوری های مورد اسنفاده در الکترونیک ابعاد وسیع هفته چهارم مفاهیم لیتوگرافی و محدودیت های فتولیتوگرافی – ابعاد بحرانیCD و عمق میدان DOF – پراکندگی مجاورتی(Proximity Scattering ) محدودیت ها در بیناب عددی نوری (NA) ، لنزهای DUV و EUV فناوری نانو لیتوگرافی EUV هفته پنجم لیتوگرافی غوطه ور (Immersion lithography) تصحیحات ضرایب تصویری (K1) روشهای تصحیح وضوح (RET) هفته ششم روش تصحیح وضوح OAI روش تصحیح وضوح PSM روش تصحیح وضوح OPC هقته هفتم لیتوگرافی تداخلی (Interferometric lithography) لیتوگرافی بدون نقاب – چاپ مستقیم لیزری (DWL) لیتوگرافی میدان نزدیک نوری (NFOL) نانولیتوگرافی پلاسمونیک هفته هشتم لیتوگرافی اشعه الکترونی هفته نهم مفاهیم لایه نشانی فیلم نازک- رئش های فیزیکی و شیمیایی لایه نشانی- بخارنشانی حرارتی فیزیکی (PVD) ، دستگاه بخارنشانی-منبع حرارتی و الکترونی روش کند و پاش پلاسما بخارنشانی شیمیایی (CVD) – بخارنشانی اتمسفر، فشار پایین (LPCVD)، بهبود با پلاسما (PECVD) رشد Epitaxial هفته دهم الکترونیک ابعاد بزرگ، تاریخچه فناوری های صفحات نمایش ، صفحات تخت، منعطف، صفحات قابل جمع شدن صفحات نمایش مواد آلی، سلولهای خورشیدی مواد آلی تجهیرات الکترونیک پوشیدنی مواد جایگزین سیلیکون در ابعاد بزرگ : خانواده کربن، غیر فلزات، دی کالگونیت فلزات واسطه ، پرووسکیت ، کلسیم تیتانات، مواد آلی: پنتاسن، پلی فنیل وینیلن هفته یازدهم ترانزیستورهای فیلم نازک (TFT) مقایسه عملکرد با MOSFET و MESFET ساختار TFT ، گیت پایین، گیت بالا، الکترود بالا و پایین ساختارهای سیلیکون : بی شکل، چند بلوری . تک بلوری و مقایسه ویژگی های الکتریکی، نوری و مکانیکی هفته دوازدهم سیلیکون بی شکل، پیوندهای آویزان، تاثیر هیدروژنی سازی بر افزایش تحرک پذیری الکترون ترانزیستورهای TFT مبتنی بر سیلیکون بی شکل a-Si TFT فرآیند ساخت ، روش زدایش زیرین کانال (Back channel etch) ، روش توقف زدایش (Etch stop) توصیف فرآیند BCE و ES به همراه نقاب های مورد نیاز و لایه محافظ هفته سیزدهم لایه نشانی a-Si بروش PECVD ، یادآوری پلاسما و کاربردهای آن لایه نشانی نواحی کانال و نواحی آلایش شده منبع (Source) و تجمیع (Drain) ، مشخصات پلاسما و هیدروژنیزاسیون لایه نشانی عایقSiN ، کنترل فرآیند لایه نشانی عایق و چالش ها بهسازی ساختار TFT، روش خود تطبیقی (Self-aligned) و لیتوگرافی از پشت (Bach face Lithography)، TFT های کانال عمودی هفته چهاردهم سیلیکون چند بلوری و خواص آن محدودیت های a-Si و مهاجرت به Poli Si روشهای لایه نشانی Poly Si : LPCVD ، لایه نشانی دمای پایین (SPC) ، پخت لیزر اکسایمر ، لایه نشانی عایق ترانزیستور ، روشهای دما پایین ، PECVD، Remote Plasma هفته پانزدهم فناوری صفحات نمایش تخت و روش های آدرس دهی روش ماتریس غیر فعال (Active matrix addressing) فناوری کریستال مایع، مدار کنترل پیکسل با TFT فناوری OLED ، مدار کنترل با TFT هفته شانزدهم TFT های مبتنی بر اکسید فلزی، اکسید گالیم روی (gzo) و ایندیوم گالیم اکسید (igzo) TFT های مبتنی بر مواد آلی ، OLED ها مشخصه سنجی TFT ها ، تحرک پذیری، ولتاژ آستانه، نسبت جریان (ION/IOFF) ، زمان سویچینگ، شیب نوسان زیر آستانه (Subthreshold swing) تجهیزات مشخصه سنجی، دستگاه پروب (Probe station)
منابع	Introduction to Thin Film Transistors, Physics and technologies of TFTs S.D.Brotherton, Springer verlag Nanoelectronics: Materials, devices and applications Vol1 , R Puers, L. Baldi, M.V.Voorde, Wiley VCH Organic electronics: materials, manufacturing and applications Vol I , II, H Klauk, Wiley VCH
طرح درس	مقدمات و مفاهیم آشنایی با فناوری های جدید در میکرو و نانو الکترونیک محدودیت های ساخت و لیتوگرافی در ابعاد ریز مروری بر مفاهیم ریز ساخت ، ترانزیستور MOS و محدودیت های آن ترانزیستورهای مجتمع و فناوری ساخت آنها ترانزیستورهای DGFET و TGFET ترانزیستورهای GAAFET ترانزیستورهای FinFET ادوات با تحرک الکترونی بالا ادوات با ضریب عایق بالا (High K materials) الکترونیک مقیاس وسیع (Large scale electronics) الکترونیک ابعاد وسیع (Large area electronics) فناوری های مورد اسنفاده در الکترونیک ابعاد وسیع نانو الکترونیک و ملزومات ساخت مفاهیم لیتوگرافی و محدودیت های فتولیتوگرافی – ابعاد بحرانیCD و عمق میدان DOF – پراکندگی مجاورتی(Proximity Scattering ) محدودیت ها در بیناب عددی نوری (NA) ، لنزهای DUV و EUV فناوری نانو لیتوگرافی EUV لیتوگرافی غوطه ور (Immersion lithography) تصحیحات ضرایب تصویری (K1) روشهای تصحیح وضوح (RET) روش تصحیح وضوح OAI روش تصحیح وضوح PSM روش تصحیح وضوح OPC لیتوگرافی تداخلی (Interferometric lithography) لیتوگرافی بدون نقاب – چاپ مستقیم لیزری (DWL) لیتوگرافی میدان نزدیک نوری (NFOL) نانولیتوگرافی پلاسمونیک لیتوگرافی اشعه الکترونی روشهای لایه نشانی فیلم نازک مفاهیم لایه نشانی فیلم نازک- رئش های فیزیکی و شیمیایی لایه نشانی- بخارنشانی حرارتی فیزیکی (PVD) ، دستگاه بخارنشانی-منبع حرارتی و الکترونی روش کند و پاش پلاسما بخارنشانی شیمیایی (CVD) – بخارنشانی اتمسفر، فشار پایین (LPCVD)، بهبود با پلاسما (PECVD) رشد Epitaxial الکترونیک ابعاد بزرگ، تاریخچه فناوری های صفحات نمایش ، صفحات تخت، منعطف، صفحات قابل جمع شدن صفحات نمایش مواد آلی، سلولهای خورشیدی مواد آلی تجهیرات الکترونیک پوشیدنی مواد جایگزین سیلیکون در ابعاد بزرگ : خانواده کربن، غیر فلزات، دی کالگونیت فلزات واسطه ، پرووسکیت ، کلسیم تیتانات، مواد آلی: پنتاسن، پلی فنیل وینیلن ترانزیستورهای فیلم نازک (TFT) مقایسه عملکرد با MOSFET و MESFET ساختار TFT ، گیت پایین، گیت بالا، الکترود بالا و پایین ساختارهای سیلیکون : بی شکل، چند بلوری . تک بلوری و مقایسه ویژگی های الکتریکی، نوری و مکانیکی سیلیکون بی شکل، پیوندهای آویزان، تاثیر هیدروژنی سازی بر افزایش تحرک پذیری الکترون ترانزیستورهای TFT مبتنی بر سیلیکون بی شکل a-Si TFT فرآیند ساخت ، روش زدایش زیرین کانال (Back channel etch) ، روش توقف زدایش (Etch stop) توصیف فرآیند BCE و ES به همراه نقاب های مورد نیاز و لایه محافظ لایه نشانی a-Si بروش PECVD ، یادآوری پلاسما و کاربردهای آن لایه نشانی نواحی کانال و نواحی آلایش شده منبع (Source) و تجمیع (Drain) ، مشخصات پلاسما و هیدروژنیزاسیون لایه نشانی عایقSiN ، کنترل فرآیند لایه نشانی عایق و چالش ها بهسازی ساختار TFT، روش خود تطبیقی (Self-aligned) و لیتوگرافی از پشت (Bach face Lithography)، TFT های کانال عمودی سیلیکون چند بلوری و خواص آن محدودیت های a-Si و مهاجرت به Poli Si روشهای لایه نشانی Poly Si : LPCVD ، لایه نشانی دمای پایین (SPC) ، پخت لیزر اکسایمر ، لایه نشانی عایق ترانزیستور ، روشهای دما پایین ، PECVD، Remote Plasma فناوری صفحات نمایش تخت و روش های آدرس دهی روش ماتریس غیر فعال (Active matrix addressing) فناوری کریستال مایع، مدار کنترل پیکسل با TFT فناوری OLED ، مدار کنترل با TFT TFT های مبتنی بر اکسید فلزی، اکسید گالیم روی (gzo) و ایندیوم گالیم اکسید (igzo) TFT های مبتنی بر مواد آلی ، OLED ها مشخصه سنجی TFT ها ، تحرک پذیری، ولتاژ آستانه، نسبت جریان (ION/IOFF) ، زمان سویچینگ، شیب نوسان زیر آستانه (Subthreshold swing) تجهیزات مشخصه سنجی، دستگاه پروب (Probe station)
هدف از طرح درس	آشنایی با فناوری های پیشرفته در ساخت ادوات الکترونیک در ابعاد ریز فناوری های الکترونیک چاپی و روشهای مشخصه سنجی آنها کاربردهای روشهای جدید : الکترونیک پوشیدنی، صفحات نمایش جدید، صفحات خورشیدی آلی

ابزار دقیق

عنوان	ابزار دقیق
مقطع تحصیلی	کارشناسی
زمان برگزاری	یکشنبه 12-10 و سه شنبه زوج 16-14
مکان برگزاری	برق-265
تعداد واحد	۳
پیش نیاز درس	الکترونیک 1 ، سیستم های کنترل خطی
نحوه ارزیابی	65 درصد آزمون نهایی 10 درصد تکالیف درسی 15 درصد پروژه های کلاسی 10 درصد فعالیت پژوهشی
روش تدریس	استفاده از تخته سیاه و برد سفید ، ارائه اسلایدهای آموزشی (پروژکتور و دست نوشته Handout) با تاکید بر نسخه برداری در کلاس،
زمان بندی و نحوه ارائه درس	هفته اول اصول و تعاریف: اجزا سیستم اندازه گیری، مفاهیم سیگنال و نویز هفته دوم مشخصات استاتیکی : خطا(Error)، دقت(Precision)، صحت( Accuracy)، محاسبات خطا، خطای نسبی و مطلق، خطینگی(Linearity) و هیسترزیس، حساسیت Sensitivity،تکرارپذیری Repeatibility مشخصات دینامیکی سیستم اندازه گیری : سیستم مرتبه اول و پاسخ زمانی، سیستم مرتبه دوم و تشدید، کالیبراسیون هفته سوم مدارهای واسط الکتریکی و الکترونیکی: پل وتستون (Wheatstone Bridge)، پل وین (Wien bridge) هفته چهارم مدارهای اندازه گیری ولتاژ، تقویت کننده عملیاتی ، تقویت کننده ابزار دقیق (Instrumentation Amplifier) ، مدارهای مجتمع IA هفته پنجم مبدل ولتاژ-جریان و جریان-ولتاژ مدارهای مجتمع تبدیل ولتاژ-جریان مدارهای اندازه گیری توان، انرژی، فاز هفته ششم مدارهای اندازه گیری مقاومت، سلف، خازن، RLC متر و سیستم آنالیز امپدانس هفته هفتم سیستمهای انتقال سیگنال (Signal transmission systems)، تک سر و تفاضلی انتقال ولتاژ، جریان، انتقال دیجیتال، انتقال نوری، سنسورهای بیسیم هفته هشتم حسگرها (Sensors)، فناوری ساخت، حسگرهای خازنی، مقاومتی، الکترومغناطیسی هفته نهم اثر هال، مدارهای محتمع اثر هال - اندازه گیری میدان مغناطیسی و جریان اثر پیزوالکتریک، پیروالکتریک، اثر پیزو رزیستیو حسگر نوری، فراصوت، دما هفته دهم حسگر دما ، مدارهای مجتمع حسگر دما حسگر مقاومتی ترموکوپل و ترمیستور هفته یازدهم حسگر کرنش ، مقاومتی- پیزورزیستیو حسگر فشار - شار مایع هفته دوازدهم حسگر نیرو-شتاب-چرخش حسگر گشتاور، جابجایی، ارتعاش، شوک هفته سیزدهم محرک ها (Actuators): موتور های الکتریکی( DC ، Servo Ac پله ای ، بدون جاروبک)، سولنوئید، پیزوالکتریک هفته چهاردهم پردازش ، نمایش و ثبت سیگنال : سنسورهای هوشمند (Smart sensors) و پرتکل های ارتباطی هفته پانزدهم کنترل کننده صنعتی (PLC) هفته شانزدهم طراحی حلقه های کنترلی فرآیندهای On/Off ، فرایندهای تفاضلی، تناسبی، مشتقی، انتگرالی و ترکیبی
منابع	دستگاه های اندازه گیری الکتریکی و الکترونیکی- دکتر محمد رضا فیضی-دکتر هیرش سیدی-انتشارات دانشگاه تبریز Measurement and instrumentation, theory and application-A.S.Moris , R. Langari, Academic Press A course in electrical and electronic measurement and instrumentation, A.K. Sawhney, Dhanpat Rai & Co مرجع کامل سنسورها ، ابزار دقیق و سیستم های اندازه گیری- مهدی صنیعی نژاد-نشر دانش نگار- ویرایش دوم
طرح درس	آشنایی با مفاهیم اندازه گیری و برآورد خطا اصول و تعاریف: اجزا سیستم اندازه گیری، مفاهیم سیگنال و نویز مشخصات استاتیکی : خطا(Error)، دقت(Precision)، صحت( Accuracy)، محاسبات خطا، خطای نسبی و مطلق، خطینگی(Linearity) و هیسترزیس، حساسیت Sensitivity،تکرارپذیری Repeatibility مشخصات دینامیکی سیستم اندازه گیری : سیستم مرتبه اول و پاسخ زمانی، سیستم مرتبه دوم و تشدید، کالیبراسیون مدارهای واسط سیستم های ابزار دقیق مدارهای واسط الکتریکی و الکترونیکی: پل وتستون (Wheatstone Bridge)، پل وین (Wien bridge) مدارهای اندازه گیری ولتاژ، تقویت کننده عملیاتی ، تقویت کننده ابزار دقیق (Instrumentation Amplifier) ، مدارهای مجتمع IA مبدل ولتاژ-جریان و جریان-ولتاژ مدارهای مجتمع تبدیل ولتاژ-جریان مدارهای اندازه گیری توان، انرژی، فاز مدارهای اندازه گیری مقاومت، سلف، خازن، RLC متر و سیستم آنالیز امپدانس سیستمهای انتقال سیگنال و داده ابزار دقیق سیستمهای انتقال سیگنال (Signal transmission systems)، تک سر و تفاضلی انتقال ولتاژ، جریان، انتقال دیجیتال، انتقال نوری، سنسورهای بیسیم حسگر ها حسگرها (Sensors)، فناوری ساخت، حسگرهای خازنی، مقاومتی، الکترومغناطیسی اثر هال، مدارهای محتمع اثر هال - اندازه گیری میدان مغناطیسی و جریان اثر پیزوالکتریک، پیروالکتریک، اثر پیزو رزیستیو حسگر نوری، فراصوت، دما حسگر دما ، مدارهای مجتمع حسگر دما حسگر مقاومتی ترموکوپل و ترمیستور حسگر کرنش ، مقاومتی- پیزورزیستیو حسگر فشار - شار مایع حسگر نیرو-شتاب-چرخش حسگر گشتاور، جابجایی، ارتعاش، شوک محرک ها محرک ها (Actuators): موتور های الکتریکی( DC ، Servo Ac پله ای ، بدون جاروبک)، سولنوئید، پیزوالکتریک سیتسم های ابزار دقیق و کنترل فرآیند پردازش ، نمایش و ثبت سیگنال : سنسورهای هوشمند (Smart sensors) و پرتکل های ارتباطی کنترل کننده صنعتی (PLC) طراحی حلقه های کنترلی فرآیندهای On/Off ، فرایندهای تفاضلی، تناسبی، مشتقی، انتگرالی و ترکیبی
هدف از طرح درس	آشنایی با روشهای اندازه گیری کمیت های فیزیکی آشنایی با اصول و استانداردهای اندازه گیری کمیت ها، فناوری حسگرها و مدارهای بهسازی سیگنال آشنایی با عملگرها و پرتکل های انتقال داده ابزار دقیق

ادوات ویژه سیستمهای میکرو و نانو الکترومکانیک

عنوان	ادوات ویژه سیستمهای میکرو و نانو الکترومکانیک
مقطع تحصیلی	کارشناسی ارشد
زمان برگزاری	دوشنبه زوج 18-16 و سه شنبه 12-10
مکان برگزاری	دانشکده برق و کامپیوتر- کلاس 229
تعداد واحد	۳
پیش نیاز درس	ندارد
نحوه ارزیابی	65 درصد آزمون نهایی 15 درصد تکالیف کلاسی 15 درصد پروژه های شبیه سازی 10 درصد فعالیت پژوهشی
روش تدریس	استفاده از تخته سیاه و برد سفید ارائه اسلایدهای آموزشی (پروژکتور و دست نوشته Handout) با تاکید بر نسخه برداری در کلاس،
زمان بندی و نحوه ارائه درس	هفته اول: آشنایی با ادوات میکروالکترومکانیکی و روشهای ساخت هفته دوم ادامه روشهای ساخت ماشین کاری حجمی و سطحی روشهای تکمیلی ساخت هفته سوم آشنایی با مفاهیم اولیه مکانیک مواد : قانون هوک، تنش و کرنش رابطه پوآسون تنش نرمال و برشی مدول یانگ هفته چهارم تعمیم قانون هوک به دو و سه بعد، ماتریس سختی و تسلیم، ضرایب سختی و تسلیم تنش صفحه و سه محور ، مدول یانگ دو محوره کرنش حرارتی، تنش بجامانده (Residual stress) و روشهای رهاسازی آن (Stress release) روشهای اندازه گیری تنش بجامانده هفته پنجم منحنی کرنش و تنش خواص مکانیکی مواد : مدول یانگ، نقطه تسلیم و شکست، تنش تسلیم و دسته بندی مکانیکی مواد : مواد طرد، نرم بررسی خواص مکانیکی سیلیکون تک بلوری و مقایسه با سایر مواد مکانیکی همسانگردی و غیر همسانگردی خواص مکانیکی، شبه همسانگردی سیلیکون هفته ششم ادوات مکانیکی در ابعاد ریز و قابلیت ریز ماشین کاری آنها ادوات الاستیک و ادوات غیر الاستیک آشنایی با تیرها، غشا، میله پیچشی و کاربرد آنها در ابعاد ریز هفته هفتم تیرها و رفتارهای الاستیک آنها: خمش، کشش، فشار ، پیچش و کمانش روشهای ریزماشین کاری تیرها: ماشین کاری حجمی و سطحی مبانی استاتیک صفحه و معادلات تعادل ، تکیه گاه های لولایی و ثابت ، نیروهای نقطه ای و توزیع شده هفته هشتم تئوری خمش تیر ها ، نیرو برشی و ممان خمشی ، علائم قراردادی معادله خمش تیر و تحلیل تیر یک سر گیردار ، تحلیل استرس و تمرکز استرس معادله تعمیم یافته خمش تیر و تحلیل تیر در شرایط مرزی متفاوت هفته نهم تحلیل کمانش تیر و مدهای کمانش مطالعه موردی: تحلیل محرک های الکتروحرارتی ، معادله انتقال حرارت تحلیل الاستیک تیر دو سر گیردار در حالت کمانش ناشی از حرارت کمانش غشا هفته دهم حسگر ها و محرک های مکانیکی اثر پیزوالکتریک ، اثر پیزو مستقیم و معکوس، اثر پیزو حجمی و ضرایب پیزوالکتریک، مواد پیزو الکتریک لایه نشانی مواد پیزو الکتریک کاربرد اثر پیزوالکتریک : حسگر فشار و کرنش پیزوالکتریک هفته یازدهم اثر پیزو مقاومت ، ماتریس ضرایب پیزورزیستیو ، امتداد های شبکه بلوری سیلیکون و تاثیر آن در پیزو مقاومتی حسگر فشار پیزومقاومتی : تحلیل عملکرد و روش ساخت هفته دوازدهم حسگر های مبتنی بر تشدید ، حسگر فشار و کرنش تیر مرتعش حسگر فشار خازنی حسگر های لامسه (Tactile sensor) مقاومتی و خازنی هفته سیزدهم حسگر های اینرسی: حسگر شتاب و ژیرو ریز ماشین کاری شده، حسگر خازنی و پیزومقاومتی هفته چهاردهم محرک های مکانیکی ریزماشین کاری شده محرک های الکترو اساتیک: تحلیل محرک خازنی، اثر چسبندگی و محاسبه ولتاژ Pull-in ، محرک های شانه ای (Comb drive) ، محرک های خزشی (Scratch drive) هفته پانزدهم محرک های الکتروحرارتی محرک های دو ماده ای (Material Bimorph) و دو شکلی (Shape bimorph) تحلیل حرارتی و الاستیک محرک های تیر کمانشی و V شکل روش های ریزماشین کاری محرک های الکتروحرارتی و کاربردهای آن هفته شانزدهم محرک های مبتنی بر آلیاژهای حافظه دار (Shape memory alloy) ، حالات Martensite و Austenite ریزماشین کاری محرک های آلیاژ حافظه دار و کاربردهای آن
منابع	Micromachined transducers sourcebook , Gregory Kovacs , McGraw Hill, 1998 The MEMS Handbook, Mohamed Gad-el-Hak , CRC press, 2001 Fundamentals of Microfabrication and nanotechnology Vol III , Marc Madou, CRC press, 2011
طرح درس	با ادوات میکروالکترومکانیکی و روشهای ساخت ادامه روشهای ساخت ماشین کاری حجمی و سطحی روشهای تکمیلی ساخت ادوات مکانیکی ریزماشین کاری شده آشنایی با مفاهیم اولیه مکانیک مواد : قانون هوک، تنش و کرنش رابطه پوآسون تنش نرمال و برشی مدول یانگ تعمیم قانون هوک به دو و سه بعد، ماتریس سختی و تسلیم، ضرایب سختی و تسلیم تنش صفحه و سه محور ، مدول یانگ دو محوره کرنش حرارتی، تنش بجامانده (Residual stress) و روشهای رهاسازی آن (Stress release) روشهای اندازه گیری تنش بجامانده منحنی کرنش و تنش خواص مکانیکی مواد : مدول یانگ، نقطه تسلیم و شکست، تنش تسلیم و دسته بندی مکانیکی مواد : مواد طرد، نرم بررسی خواص مکانیکی سیلیکون تک بلوری و مقایسه با سایر مواد مکانیکی همسانگردی و غیر همسانگردی خواص مکانیکی، شبه همسانگردی سیلیکون ادوات مکانیکی در ابعاد ریز و قابلیت ریز ماشین کاری آنها ادوات الاستیک و ادوات غیر الاستیک آشنایی با تیرها، غشا، میله پیچشی و کاربرد آنها در ابعاد ریز تیرها و رفتارهای الاستیک آنها: خمش، کشش، فشار ، پیچش و کمانش روشهای ریزماشین کاری تیرها: ماشین کاری حجمی و سطحی مبانی استاتیک صفحه و معادلات تعادل ، تکیه گاه های لولایی و ثابت ، نیروهای نقطه ای و توزیع شده تئوری خمش تیر ها ، نیرو برشی و ممان خمشی ، علائم قراردادی معادله خمش تیر و تحلیل تیر یک سر گیردار ، تحلیل استرس و تمرکز استرس معادله تعمیم یافته خمش تیر و تحلیل تیر در شرایط مرزی متفاوت تحلیل کمانش تیر و مدهای کمانش مطالعه موردی: تحلیل محرک های الکتروحرارتی ، معادله انتقال حرارت تحلیل الاستیک تیر دو سر گیردار در حالت کمانش ناشی از حرارت کمانش غشا حسگر ها و محرک های مکانیکی اثر پیزوالکتریک ، اثر پیزو مستقیم و معکوس، اثر پیزو حجمی و ضرایب پیزوالکتریک، مواد پیزو الکتریک لایه نشانی مواد پیزو الکتریک کاربرد اثر پیزوالکتریک : حسگر فشار و کرنش پیزوالکتریک اثر پیزو مقاومت ، ماتریس ضرایب پیزورزیستیو ، امتداد های شبکه بلوری سیلیکون و تاثیر آن در پیزو مقاومتی حسگر فشار پیزومقاومتی : تحلیل عملکرد و روش ساخت حسگر های مبتنی بر تشدید ، حسگر فشار و کرنش تیر مرتعش حسگر فشار خازنی حسگر های لامسه (Tactile sensor) مقاومتی و خازنی حسگر های اینرسی: حسگر شتاب و ژیرو ریز ماشین کاری شده، حسگر خازنی و پیزومقاومتی محرک های مکانیکی ریزماشین کاری شده محرک های الکترو اساتیک: تحلیل محرک خازنی، اثر چسبندگی و محاسبه ولتاژ Pull-in ، محرک های شانه ای (Comb drive) ، محرک های خزشی (Scratch drive) محرک های الکتروحرارتی محرک های دو ماده ای (Material Bimorph) و دو شکلی (Shape bimorph) تحلیل حرارتی و الاستیک محرک های تیر کمانشی و V شکل روش های ریزماشین کاری محرک های الکتروحرارتی و کاربردهای آن محرک های مبتنی بر آلیاژهای حافظه دار (Shape memory alloy) ، حالات Martensite و Austenite ریزماشین کاری محرک های آلیاژ حافظه دار و کاربردهای آن
هدف از طرح درس	آشنایی با ادوات میکروالکترومکانیکی مورد کاربرد در صنعت و زندگی روزمره آشنایی با روشهای طراحی ادوات میکروالکترومکانیکی، مدلسازی و ساخت