Ensine hoje os inovadores em semicondutores do futuro

As soluções de laboratório didático para semicondutores da Keysight foram projetadas para ajudar as universidades a conectar a teoria dos semicondutores à prática de medições. O portfólio inclui três percursos de aprendizagem específicos: UU101LAB – Projeto Básico e Medição, UU102LAB – Teste Paramétrico e Medição no Wafer e UU103LAB – Medição de ICs Fotônicos. Juntos, eles ajudam os alunos a adquirir experiência prática com instrumentos de semicondutores de nível profissional, software, exercícios de laboratório orientados e fluxos de trabalho utilizados em ambientes reais de pesquisa, desenvolvimento e fabricação de semicondutores.

O conteúdo exato depende do laboratório selecionado:

• O curso UU101LAB “Projeto Básico e Medição” concentra-se nos fundamentos da medição de dispositivos semicondutores e do projeto de radiofrequência (RF). Ele inclui 12 horas de laboratórios práticos estruturados, planos de teste e folhas de laboratório pré-elaborados para o Digital Learning Suite (DLS), projetos no Advanced Design System (ADS), acesso a uma unidade de medição de fonte de precisão (SMU) e atividades de aprendizagem relacionadas a diodos emissores de luz (LEDs), transistores de junção bipolar (BJTs), transistores de efeito de campo de semicondutor de óxido metálico (MOSFETs), projeto de misturadores e projeto de amplificadores com transistores de efeito de campo (FETs).

• O curso UU102LAB “Teste Paramétrico e Medição no Nível do Wafer” concentra-se na caracterização de dispositivos e na medição no nível do wafer. Ele inclui uma estação de sonda, um analisador de parâmetros, unidades de dispositivo em teste (DUT) e 13 horas de exercícios práticos estruturados, distribuídos por sete laboratórios orientados. Os alunos aprendem medição de corrente-tensão (I-V), análise de capacitância-tensão (C-V), extração de tensão de limiar, medição de corrente ultrabaixa, caracterização de vazamento, medições pulsadas, mitigação do autoaquecimento e interpretação de dados.

• O UU103LAB – Medição de Circuitos Integrados Fotônicos concentra-se na medição de circuitos integrados fotônicos (PIC) e no acoplamento óptico. Inclui uma estação de sonda, uma fonte de laser sintonizável, um analisador de componentes, uma unidade de medição de fonte, um sintetizador de polarização, um medidor de potência óptica, três unidades de DUT (dispositivos em teste) de circuitos integrados fotônicos, o software de medição Lambdascan e 18 horas de exercícios práticos estruturados, distribuídos por seis laboratórios orientados.

Escolha o laboratório com base nos resultados de aprendizagem que você deseja que os alunos alcancem.

• Escolha o curso UU101LAB “Projeto Básico e Medição” se seu curso precisar abordar medições de dispositivos semicondutores e fundamentos de projeto de RF. Ele é uma boa opção para cursos que relacionam o comportamento básico dos dispositivos com o projeto, a simulação e a otimização de circuitos, utilizando ferramentas de nível profissional, como DLS, ADS e SMUs de precisão.

• Escolha o curso UU102LAB “Teste Paramétrico e Medição em Wafer” se seu curso precisar abordar a caracterização de dispositivos semicondutores, sondagem de wafer, medição de baixa corrente, medição I-V, medição C-V, testes pulsados e análise prática de dados. Esse curso é a melhor opção quando o objetivo é apresentar aos alunos fluxos de trabalho realistas de caracterização de dispositivos e em nível de wafer.

• Escolha o curso UU103LAB “Medição de Circuitos Integrados Fotônicos” se o seu curso precisar abordar temas como testes de dispositivos fotônicos, acoplamento óptico, medições dependentes do comprimento de onda, comportamento de polarização e validação óptica-elétrica ou elétrica-óptica. Ele foi desenvolvido para proporcionar aos alunos experiência prática em testes de circuitos integrados fotônicos e na otimização do acoplamento óptico.

As universidades também podem utilizar os laboratórios como um percurso de aprendizagem progressivo. Por exemplo, os alunos podem começar com o projeto e a medição básicos de semicondutores, avançar para testes paramétricos e medições no wafer e, em seguida, passar para a medição de circuitos integrados fotônicos para aplicações ópticas e eletro-ópticas especializadas.

Sim. A Solução de Laboratório Didático de Semicondutores da Keysight é voltada para o ensino de semicondutores em cursos de graduação e pós-graduação. Ela foi projetada para ajudar os professores a oferecer uma aprendizagem experiencial, ao mesmo tempo em que capacita os alunos com habilidades práticas utilizadas em instrumentação, medição e fluxos de trabalho de software na área de semicondutores.

Nos cursos de graduação, os laboratórios podem ajudar os alunos a passar dos conceitos dos livros didáticos para medições práticas. Entre os tópicos adequados estão a caracterização básica de dispositivos, curvas I-V, comportamento C-V, tensão de limiar, vazamento, fundamentos de projeto de RF e a relação entre o comportamento dos dispositivos e o desempenho dos circuitos.

Para cursos de pós-graduação ou disciplinas eletivas avançadas, os laboratórios podem apoiar um trabalho mais aprofundado em medições no nível do wafer, testes paramétricos, medições de baixa corrente, medições pulsadas, efeitos de autoaquecimento, medição de circuitos integrados fotônicos, acoplamento óptico, controle de polarização e interpretação avançada de dados. Os laboratórios UU102LAB e UU103LAB são especialmente relevantes para cursos que precisam integrar a física dos dispositivos, a incerteza de medição, os fluxos de trabalho no nível do wafer e os métodos de validação utilizados na indústria.

Esses laboratórios também podem apoiar programas de capacitação profissional, bootcamps de semicondutores, centros técnicos e centros de treinamento que precisam proporcionar aos alunos experiência prática com instrumentos, métodos de medição e fluxos de trabalho utilizados em ambientes de pesquisa e fabricação de semicondutores.

Sim. As soluções pedagógicas da Keysight para o ensino foram projetadas para apoiar o ensino em sala de aula e em laboratório com recursos alinhados ao currículo. Cada solução pedagógica inclui slides editáveis, folhas de laboratório e um kit de treinamento personalizável repleto de procedimentos laboratoriais detalhados. Especificamente para os laboratórios de ensino de semicondutores:

• O UU101LAB inclui laboratórios estruturados e prontos para uso, planos de teste DLS pré-definidos, folhas de laboratório e projetos ADS para o projeto de misturadores e amplificadores FET.

• O UU102LAB inclui exercícios práticos estruturados para testes paramétricos e medições no wafer, incluindo medições C-V, laboratórios I-V, extração de tensão de limiar, medição de corrente ultrabaixa, caracterização de vazamento, medições pulsadas, mitigação do autoaquecimento e análise de dados.

• O UU103LAB inclui experimentos de laboratório prontos para uso e módulos de ensino estruturados para testes de circuitos integrados fotônicos, acoplamento óptico, caracterização de dispositivos, medições dependentes do comprimento de onda e medições relacionadas à polarização.

Isso ajuda os educadores a reduzir o tempo de desenvolvimento dos cursos, padronizar as experiências dos alunos em laboratório e introduzir fluxos de trabalho relacionados à indústria de semicondutores, sem precisar criar cada exercício de laboratório do zero.

Os requisitos de instalação dependem da configuração do laboratório, do número de grupos de alunos, dos instrumentos selecionados e se o curso é voltado para projeto, medição no nível da pastilha ou medição de circuitos integrados fotônicos. Em geral, as universidades devem planejar as bancadas de laboratório, a disposição dos instrumentos, o acesso a computadores ou softwares, o manuseio seguro dos dispositivos, o tempo de preparação dos instrutores e o armazenamento adequado para dispositivos, sondas, cabos, acessórios ópticos e materiais didáticos. 

A configuração pode variar de acordo com o laboratório:

• O UU101LAB tem como foco o projeto básico e as medições utilizando DLS, ADS e a caracterização de dispositivos com base em SMU de precisão. É ideal para um ambiente de ensino em que os alunos possam combinar exercícios de projeto baseados em software com medições elétricas práticas.

• O UU102LAB requer espaço e configuração para medições no wafer ou no nível do dispositivo, utilizando uma estação de sonda, um analisador de parâmetros, unidades DUT e exercícios estruturados de laboratório. Ele foi projetado para o ensino de testes paramétricos de semicondutores e medições no wafer.

• O UU103LAB requer uma configuração de medição fotônica que inclua instrumentos ópticos e elétricos, uma estação de sondagem, unidades DUT de circuitos integrados fotônicos, fonte de laser, analisador de componentes, sintetizador de polarização, medidor de potência óptica e o software de medição Lambdascan. Ele foi projetado para testes de circuitos integrados fotônicos e para o ensino de acoplamento óptico.

Os educadores não precisam tomar essas decisões sozinhos. A criação de um laboratório de ensino de engenharia exige conhecimento e planejamento, e a solução didática deve atender às necessidades do educador. As universidades podem recorrer à Keysight para obter ajuda na definição da solução didática adequada, da configuração do laboratório e da abordagem de implementação para seu currículo e suas instalações.