UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID. E.T.S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos PROCESO DE SEGUIMIENTO DE TÍTULOS OFICIALES

Transcripción

1 ANX-PR/CL/ GUÍA DE APRENDIZAJE ASIGNATURA Propiedades de materiales I CURSO ACADÉMICO - SEMESTRE Segundo semestre GA_04IM_ _2S_

2 Datos Descriptivos Nombre de la Asignatura Propiedades de materiales I Titulación 04IM - Grado en Ingenieria de Materiales Centro responsable de la titulación Semestre/s de impartición Materia Carácter Cuarto semestre M4(b).- comportamiento electrónico, magnético, térmico y optico de los materiales Obligatoria Código UPM Nombre en inglés Properties Of Materials I Datos Generales Créditos 5 Curso 2 Curso Académico Período de impartición Febrero-Junio Idioma de impartición Castellano Otros idiomas de impartición Requisitos Previos Obligatorios Asignaturas Superadas El plan de estudios Grado en Ingenieria de Materiales no tiene definidas asignaturas previas superadas para esta asignatura. Otros Requisitos El plan de estudios Grado en Ingenieria de Materiales no tiene definidos otros requisitos para esta asignatura. Conocimientos Previos Asignaturas Previas Recomendadas Electricidad y magnetismo Matematicas I Matematicas II Mecanica Termodinamica Estructura de materiales I Fisica cuantica Materiales metalicos I GA_04IM_ _2S_

3 Otros Conocimientos Previos Recomendados El coordinador de la asignatura no ha definido otros conocimientos previos recomendados. GA_04IM_ _2S_

4 Competencias CE 2. - Saber modelizar el comportamiento (mecánico, electrónico, químico o biológico) de los materiales y su integración en componentes y dispositivos. CE 5. - Capacitar para el aprendizaje autónomo de nuevos conocimientos y técnicas CG 3 - Comunicación oral y escrita Resultados de Aprendizaje RA29 - Entender, asimilar y manejar los conceptos básicos que describen el comportamiento electrónico, magnético, térmico y óptico de los materiales. RA30 - Conocer y saber relacionar dicho comportamiento con la estructura del material a nivel atómico, molecular y macroscópico. RA31 - Conocer y saber calcular mediante las teorías más relevantes la respuesta electrónica, magnética, térmica y óptica de los materiales. RA32 - Conocer los principios de funcionamiento y ser capaces de experimentar con dispositivos electrónicos elementales; transistores, láseres y otros sistemas. GA_04IM_ _2S_

5 Profesorado Profesorado Nombre Despacho Tutorías Olivares Roza, Jimena B-307 L - 10:00-11:00 La tutoría principal será los lunes de 10h a 11h. Se atenderá a los alumnos en cualquier otro horario disponible siempre que concierten la cita previamente por correo electrónico. Clement Lorenzo, Marta (Coordinador/a) B-307 marta.clement@upm.es L - 09:00-10:00 La tutoría principal será los lunes de 9h a 10h. Se atenderá a los alumnos en cualquier otro horario disponible siempre que concierten la cita previamente por correo electrónico. Nota.- Las horas de tutoría son orientativas y pueden sufrir modificaciones. Se deberá confirmar los horarios de tutorías con el profesorado. GA_04IM_ _2S_

6 Descripción de la Asignatura El objetivo de la asignatura es que los estudiantes adquieran un conocimiento básico de los fundamentos de la física del estado sólido aplicados a materiales electrónicos, principalmente metales y semiconductores, y de sus propiedades electrónicas y ópticas. La asignatura culmina con la aplicación de dichas propiedades a distintos dispositivos micro y optoelectrónicos, con énfasis en los aspectos del material. Esta asignatura resulta fundamental para los siguientes objetivos del título: Obj 1. Conocer y comprender los fundamentos científicos del mundo de los materiales y sus interrelaciones entre la estructura, propiedades, procesado y aplicaciones. Obj 3. Conocer el comportamiento mecánico, electrónico, químico y biológico de los materiales y saber aplicarlo al diseño, cálculo y modelización de los aspectos de elementos, componentes y equipos. Temario 1. Tema I: Introducción 2. Tema II: Conceptos básicos de la ciencia de materiales: Estructura atómica. Tipos de enlaces en sólidos. Teoría cinética molecular. Distribución de energía y velocidad. Estructura cristalina y defectos cristalinos. 3. : Conducción Eléctrica en Sólidos. Teoría clásica: modelo de Drude y resistividad. Regla de Matthiessen. Efecto Hall. Resistividad de películas delgadas metálicas. Interconexiones en microelectrónica. Conductividad eléctrica de no-metales. 4. Tema IV. Teoría de Sólidos. Orbitales moleculares y teoría de bandas. Densidad de estados. Estadísticas de partículas. Teoría cuántica de metales. Energía de Fermi. Emisión termoiónica. 5. Tema 5. Materiales Semiconductores Semiconductores intrínsecos y extrínsecos. Dopaje. Conductividad y temperatura. Recombinación de portadores. Ecuaciones de conducción y difusión. Ecuación de continuidad. Absorción óptica. 6. Tema 6. Dispositivos Semiconductores Contactos óhmicos y Schottky. La unión p-n. Polarización en directa e inversa. Ejemplos de dispositivos electrónicos y optoelectrónicos: el transistor JFET y la célula solar. GA_04IM_ _2S_

7 Cronograma Horas totales: 60 horas Horas presenciales: 60 horas (46.2%) Peso total de actividades de evaluación continua: 100% Semana Actividad Prensencial en Aula Actividad Prensencial en Laboratorio Semana 1 Semana 2 Semana 3 Semana 4 Semana 5 Temas I Duración: 01:30 Tema II Temas II Duración: 01:30 Duración: 02:30 Duración: 01:30 Tema IV Tema 4 Duración: 02:30 Peso total de actividades de evaluación sólo prueba final: 100% Otra Actividad Presencial Discusión cuestiones temas I y II Tema 4 Actividades Evaluación Test temas I, II y III EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación continua Actividad presencial Semana 6 Tema IV Tema 4 Tema 4 Semana 7 Tema IV Repaso Temas I, II, III, IV Evaluación temas I, II, III y IV Duración: 01:30 Duración: 02:30 EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación continua Actividad presencial GA_04IM_ _2S_

8 Semana 8 Semana 9 Duración: 03:00 Semana 10 Semana 11 Semana 12 Semana 13 Semana 14 Semana 15 Semana 16 Semana 17 I Duración: 03:00 I Duración: 03:00 I I Tema 6 Tema 6 I I Tema 6 Test tema V EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación continua Actividad presencial Segunda prueba parcial Duración: 02:30 EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación continua Actividad presencial Examen final Duración: 04:00 EX: Técnica del tipo Examen Escrito Evaluación sólo prueba final Actividad presencial Nota.- El cronograma sigue una planificación teórica de la asignatura que puede sufrir modificaciones durante el curso. Nota 2.- Para poder calcular correctamente la dedicación de un alumno, la duración de las actividades que se repiten en el tiempo (por ejemplo, subgrupos de prácticas") únicamente se indican la primera vez que se definen. GA_04IM_ _2S_

9 Actividades de Evaluación Semana Descripción Duración Tipo evaluación Técnica evaluativa 5 Test temas I, II y III 01:00 Evaluación continua 7 Evaluación temas I, II, III y IV 02:30 Evaluación continua 12 Test tema V 01:00 Evaluación continua 16 Segunda prueba parcial 02:30 Evaluación continua 17 Examen final 04:00 Evaluación sólo prueba final Criterios de Evaluación El modo de evaluación por defecto será el de evalucaión continua EX: Técnica del tipo Examen Escrito EX: Técnica del tipo Examen Escrito EX: Técnica del tipo Examen Escrito EX: Técnica del tipo Examen Escrito EX: Técnica del tipo Examen Escrito Presencial Peso Nota mínima Competencias evaluadas Sí 15% 3 / 10 CE 5., CG 3, CE 2. Sí 35% 3 / 10 CE 5., CG 3, CE 2. Sí 15% 3 / 10 CE 5., CG 3, CE 2. Sí 35% 3 / 10 CE 5., CG 3, CE 2. Sí 100% 5 / 10 CE 5., CG 3, CE 2. Los alumnos que deseen ser evaluados "sólo por prueba final" deberán solicitarlo mediante una instancia antes del test de la semana 5. La calificación de la primera prueba parcial se obtendrá de sumar la nota del test de la semana 5 y la de la prueba escrita de la semana 7. La calificación deberá ser superior a 4.0 para poder hacer media con la nota del segundo parcial y superior a 5.0 para poder liberar esta parte de la asignatura. La calificación de la segunda prueba parcial se obtendrá de sumar la nota del test de la semana 12 y la de la prueba escrita de la semana 16. La calificación deberá ser superior a 4.0 para poder hacer media con la nota del primer parcial y superior a 5.0 para poder liberar esta parte de la asignatura. La asignatura se superará por evaluación continua si la nota total supera 5.0 puntos. La participación de los alumnos durante las sesiones de discusión servirá para ajustar la nota al alza en los casos dudosos. GA_04IM_ _2S_

10 Recursos Didácticos Descripción Tipo Observaciones S.O. Kasap, Principles of Electronic Materials and Devices, Third Edition, McGraw-Hill, (Temas 2-7) Springer Handbook of Electronic and Photonic Materials Safa Kasap, Peter Capper (Eds.)(Tema 1). R.F. Pierret, Semiconductor Fundamentals (1988) and Advanced Semiconductor Fundamentals (2002). Mod. Sr. on Solid State Devices, ed. R.F. Pierret y G.W. Neudeck, vols. I y VI. Addison-Wesley. H. Ibach y H. Lüth,?Solid-state physics: an introduction to principles of materials science?. (2ª ed, corr., 2ª imp.). Springer-Verlag, L. Mihály y M.C. Cartin, "Solid state physics: problems and solutions". J. Wiley & Sons, Bibliografía Libro básico de la asignatura Bibliografía Libro de apoyo para el tema 1 Bibliografía Libros de apoyo para los temas 5 y 6 Bibliografía Bibliografía Libro de apoyo general Libro de apoyo general C. Kittel, "Física del Estado Sólido (3ª ed.)". Ed. Reverté, Bibliografía Libro de apoyo general GW. Neudeck,?The pn junction diode?, 2ª ed. Modular Series on Solid State Devices, ed. R.F. Pierret y G.W. Neudeck, vol. II. Addison-Wesley Bibliografía Libro de apoyo para los temas 5 y 6 GA_04IM_ _2S_