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Las soluciones de Keysight para laboratorios de enseñanza de semiconductores están diseñadas para ayudar a las universidades a vincular la teoría de los semiconductores con la práctica de la medición. La gama incluye tres itinerarios de aprendizaje específicos: UU101LAB «Diseño y medición básicos», UU102LAB «Pruebas paramétricas y medición en oblea» y UU103LAB «Medición de circuitos integrados fotónicos». En conjunto, ayudan a los estudiantes a adquirir experiencia práctica con instrumentos de semiconductores de nivel profesional, software, ejercicios de laboratorio guiados y flujos de trabajo utilizados en entornos reales de investigación, desarrollo y fabricación de semiconductores.

El contenido exacto depende del laboratorio seleccionado:

• El curso UU101LAB «Diseño básico y mediciones» se centra en las mediciones fundamentales de dispositivos semiconductores y en el diseño de radiofrecuencia (RF). Incluye 12 horas de prácticas estructuradas, planes de prueba y hojas de laboratorio predefinidos para Digital Learning Suite (DLS), proyectos Advanced System (ADS), acceso a una unidad de medida de fuente de precisión (SMU) y actividades de aprendizaje sobre diodos emisores de luz (LED), transistores de unión bipolar (BJT), transistores de efecto de campo de óxido metálico (MOSFET), diseño de mezcladores y diseño de amplificadores con transistores de efecto de campo (FET).

• El curso UU102LAB «Pruebas paramétricas y mediciones sobre oblea» se centra en la caracterización de dispositivos y las mediciones a nivel de oblea. Incluye una estación de sondas, un analizador de parámetros, unidades de dispositivos bajo prueba (DUT) y 13 horas de ejercicios prácticos estructurados repartidos en siete sesiones de laboratorio guiadas. Los alumnos aprenden a realizar mediciones de corriente-tensión (I-V), análisis de capacitancia-tensión (C-V), extracción de la tensión umbral, mediciones de corriente ultrabaja, caracterización de fugas, mediciones pulsadas, mitigación del autocalentamiento e interpretación de datos.

• El curso UU103LAB «Medición de circuitos integrados fotónicos» se centra en la medición de circuitos integrados fotónicos (PIC) y el acoplamiento óptico. Incluye una estación de sonda, una fuente láser sintonizable, un analizador de componentes, una unidad de medida de fuente, un sintetizador de polarización, un medidor de potencia óptica, tres unidades de circuitos integrados fotónicos (DUT), el software de medición Lambdascan y 18 horas de ejercicios prácticos estructurados repartidos en seis sesiones de laboratorio guiadas.

Elige el taller en función de los objetivos de aprendizaje que quieras que alcancen los alumnos.

• Elige el curso UU101LAB «Diseño básico y mediciones» si tu asignatura debe introducir los fundamentos de la medición de dispositivos semiconductores y del diseño de RF. Es una buena opción para asignaturas que relacionan el comportamiento básico de los dispositivos con el diseño, la simulación y la optimización de circuitos mediante herramientas de nivel profesional, como DLS, ADS y SMU de precisión.

• Elige el curso «UU102LAB: Pruebas paramétricas y mediciones sobre oblea» si tu asignatura debe abordar la caracterización de dispositivos semiconductores, la toma de muestras en oblea, la medición de baja corriente, la medición I-V, la medición C-V, las pruebas pulsadas y el análisis práctico de datos. Es la opción más adecuada cuando el objetivo es que los alumnos se familiaricen con flujos de trabajo reales de caracterización a nivel de oblea y de dispositivos.

• Elige el curso UU103LAB «Medición de circuitos integrados fotónicos» si tu asignatura debe abordar temas como las pruebas de dispositivos fotónicos, el acoplamiento óptico, las mediciones dependientes de la longitud de onda, el comportamiento de la polarización y la validación de la conversión de luz a electricidad o de electricidad a luz. Está diseñado para proporcionar a los alumnos experiencia práctica en la realización de pruebas de circuitos integrados fotónicos y en la optimización del acoplamiento óptico.

Las universidades también pueden utilizar los laboratorios como una vía de aprendizaje progresiva. Por ejemplo, los estudiantes pueden empezar con el diseño y la medición básicos de semiconductores, pasar a las pruebas paramétricas y la medición en oblea, y luego avanzar hacia la medición de circuitos integrados fotónicos para aplicaciones ópticas y electroópticas especializadas.

Sí. La solución «Keysight Semiconductor Teaching Lab» está pensada para la formación en semiconductores, tanto a nivel de grado como de posgrado. Está diseñada para ayudar a los docentes a impartir un aprendizaje basado en la experiencia, al tiempo que dota a los estudiantes de las habilidades prácticas necesarias para el manejo de la instrumentación de semiconductores, la realización de mediciones y los flujos de trabajo de software.

En el caso de los cursos de grado, los laboratorios pueden ayudar a los estudiantes a pasar de los conceptos teóricos de los libros de texto a las mediciones prácticas. Entre los temas adecuados se incluyen la caracterización básica de dispositivos, las curvas I-V, el comportamiento C-V, la tensión umbral, la fuga, los fundamentos del diseño de RF y la relación entre el comportamiento de los dispositivos y el rendimiento de los circuitos.

En el caso de los cursos de posgrado o las asignaturas optativas avanzadas, los laboratorios permiten realizar trabajos más exhaustivos en materia de mediciones a nivel de oblea, pruebas paramétricas, mediciones de baja corriente, mediciones pulsadas, efectos de autocalentamiento, medición de circuitos integrados fotónicos, acoplamiento óptico, control de la polarización e interpretación avanzada de datos. Los laboratorios UU102LAB y UU103LAB resultan especialmente relevantes para aquellos cursos que deben integrar la física de los dispositivos, la incertidumbre en las mediciones, los flujos de trabajo a nivel de oblea y los métodos de validación propios de la industria.

Estos laboratorios también pueden servir de apoyo a programas de desarrollo profesional, cursos intensivos sobre semiconductores, centros técnicos y centros de formación que necesiten ofrecer a los alumnos experiencia práctica con los instrumentos, los métodos de medición y los flujos de trabajo que se utilizan en los entornos de investigación y fabricación de semiconductores.

Sí. Las soluciones didácticas de Keysight están diseñadas para apoyar la enseñanza en el aula y en el laboratorio con recursos basados en los planes de estudios. Cada solución didáctica incluye diapositivas editables, fichas de laboratorio y un kit de formación personalizable con procedimientos de laboratorio detallados. En el caso concreto de los laboratorios didácticos sobre semiconductores:

• UU101LAB incluye prácticas estructuradas listas para impartir, planes de pruebas DLS ya preparados, fichas de prácticas y proyectos ADS para el diseño de mezcladores y amplificadores FET.

• UU102LAB incluye ejercicios prácticos estructurados para pruebas paramétricas y mediciones sobre oblea, entre los que se incluyen mediciones C-V, prácticas de I-V, extracción de la tensión umbral, mediciones de corriente ultrabaja, caracterización de fugas, mediciones pulsadas, mitigación del autocalentamiento y análisis de datos.

• UU103LAB incluye experimentos de laboratorio listos para su uso y módulos didácticos estructurados para la comprobación de circuitos integrados fotónicos, el acoplamiento óptico, la caracterización de dispositivos, las mediciones dependientes de la longitud de onda y las mediciones relacionadas con la polarización.

Esto ayuda a los docentes a reducir el tiempo de elaboración de los cursos, a estandarizar las prácticas de laboratorio de los alumnos y a introducir flujos de trabajo relacionados con la industria de los semiconductores sin tener que diseñar cada ejercicio de laboratorio desde cero.

Los requisitos de instalación dependen de la configuración del laboratorio, el número de grupos de estudiantes, los instrumentos seleccionados y si el curso se centra en el diseño, la medición a nivel de oblea o la medición de circuitos integrados fotónicos. En general, las universidades deben planificar las mesas de laboratorio, la ubicación de los instrumentos, el acceso a ordenadores o software, la manipulación segura de los dispositivos, el tiempo de preparación de los profesores y el almacenamiento adecuado de los dispositivos, sondas, cables, accesorios ópticos y materiales didácticos. 

La configuración variará según el laboratorio:

• El curso UU101LAB se centra en el diseño básico y la realización de mediciones mediante DLS, ADS y la caracterización de dispositivos basada en SMU de precisión. Es ideal para un entorno docente en el que los alumnos puedan combinar ejercicios de diseño con software con mediciones eléctricas prácticas.

• El UU102LAB requiere espacio y una configuración adecuada para realizar mediciones sobre oblea o a nivel de dispositivo mediante una estación de sondas, un analizador de parámetros, unidades DUT y ejercicios prácticos estructurados. Está diseñado para la formación en pruebas paramétricas de semiconductores y mediciones sobre oblea.

• El UU103LAB requiere un equipo de medición fotónica que incluye instrumentos ópticos y eléctricos, una estación de sonda, unidades DUT de circuitos integrados fotónicos, una fuente láser, un analizador de componentes, un sintetizador de polarización, un medidor de potencia óptica y el software de medición Lambdascan. Está diseñado para la realización de pruebas en circuitos integrados fotónicos y la formación en acoplamiento óptico.

Los docentes no tienen por qué tomar estas decisiones por sí solos. La puesta en marcha de un laboratorio de formación en ingeniería requiere conocimientos y planificación, y la solución didáctica debe adaptarse a las necesidades del docente. Las universidades pueden recurrir a Keysight para que les ayude a determinar la solución didáctica, la configuración del laboratorio y el enfoque de implementación más adecuados para su plan de estudios y sus instalaciones.