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Le soluzioni Keysight per laboratori didattici dedicati ai semiconduttori sono progettate per aiutare le università a collegare la teoria dei semiconduttori alla pratica delle misurazioni. Il portafoglio comprende tre percorsi formativi specifici: UU101LAB "Progettazione e misurazione di base", UU102LAB "Test parametrici e misurazioni su wafer" e UU103LAB "Misurazione dei circuiti integrati fotonici". Insieme, questi percorsi aiutano gli studenti ad acquisire esperienza pratica con strumenti per semiconduttori di livello professionale, software, esercitazioni di laboratorio guidate e flussi di lavoro utilizzati in contesti reali di ricerca, sviluppo e produzione nel settore dei semiconduttori.

Il contenuto esatto dipende dal laboratorio selezionato:

• Il corso UU101LAB "Progettazione e misurazione di base" si concentra sulle nozioni fondamentali relative alla misurazione dei dispositivi a semiconduttori e alla progettazione in radiofrequenza (RF). Il corso comprende 12 ore di esercitazioni pratiche strutturate, piani di test e schede di laboratorio predefiniti per la Digital Learning Suite (DLS), progetti Advanced System (ADS), l’accesso a un’unità di misura e sorgente di precisione (SMU) e attività didattiche relative ai diodi a emissione luminosa (LED), ai transistor a giunzione bipolare (BJT), ai transistor a effetto di campo metallo-ossido-semiconduttore (MOSFET), alla progettazione di miscelatori e alla progettazione di amplificatori a transistor a effetto di campo (FET).

• Il corso UU102LAB “Test parametrici e misurazioni su wafer” è incentrato sulla caratterizzazione dei dispositivi e sulle misurazioni a livello di wafer. Il corso comprende una stazione di sondaggio, un analizzatore di parametri, dispositivi in prova (DUT) e 13 ore di esercitazioni pratiche strutturate, suddivise in sette sessioni guidate. Gli studenti apprendono le tecniche di misurazione corrente-tensione (I-V), l’analisi capacità-tensione (C-V), l’estrazione della tensione di soglia, la misurazione a corrente ultra-bassa, la caratterizzazione della dispersione, le misurazioni a impulsi, la mitigazione dell’autoriscaldamento e l’interpretazione dei dati.

• Il corso UU103LAB "Misurazione dei circuiti integrati fotonici" è incentrato sulla misurazione dei circuiti integrati fotonici (PIC) e sull'accoppiamento ottico. Il corso comprende una stazione di prova, una sorgente laser sintonizzabile, un analizzatore di componenti, un'unità di misura della sorgente, un sintetizzatore di polarizzazione, un misuratore di potenza ottica, tre unità DUT (dispositivi in prova) per circuiti integrati fotonici, il software di misurazione Lambdascan e 18 ore di esercitazioni pratiche strutturate, suddivise in sei sessioni guidate.

Scegliete il laboratorio in base agli obiettivi di apprendimento che desiderate che gli studenti raggiungano.

• Scegliete il corso UU101LAB "Progettazione di base e misurazioni " se il vostro corso deve introdurre le misurazioni dei dispositivi a semiconduttori e i fondamenti della progettazione RF. È particolarmente indicato per i corsi che collegano il comportamento di base dei dispositivi alla progettazione, alla simulazione e all'ottimizzazione dei circuiti utilizzando strumenti di livello professionale quali DLS, ADS e SMU di precisione.

• Scegliete il corso UU102LAB “Test parametrici e misurazioni su wafer” se il vostro corso prevede l’insegnamento della caratterizzazione dei dispositivi a semiconduttori, del probing dei wafer, delle misurazioni a bassa corrente, delle misurazioni I-V, delle misurazioni C-V, dei test a impulsi e dell’analisi pratica dei dati. È la scelta più indicata quando l’obiettivo è quello di far conoscere agli studenti flussi di lavoro realistici relativi alla caratterizzazione a livello di wafer e dei dispositivi.

• Scegliete il corso UU103LAB "Misurazione dei circuiti integrati fotonici" se il vostro corso prevede l'insegnamento delle tecniche di collaudo dei dispositivi fotonici, dell'accoppiamento ottico, delle misurazioni dipendenti dalla lunghezza d'onda, del comportamento di polarizzazione e della convalida ottico-elettrica o elettrico-ottica. Il corso è progettato per fornire agli studenti un'esperienza pratica nel collaudo dei circuiti integrati fotonici e nell'ottimizzazione dell'accoppiamento ottico.

Le università possono inoltre utilizzare i laboratori come percorso formativo progressivo. Ad esempio, gli studenti possono iniziare con la progettazione e la misurazione di base dei semiconduttori, passare poi ai test parametrici e alle misurazioni su wafer, per poi dedicarsi alla misurazione dei circuiti integrati fotonici per applicazioni ottiche ed elettro-ottiche specializzate.

Sì. La soluzione Keysight Semiconductor Teaching Lab è pensata per la formazione universitaria e post-laurea nel campo dei semiconduttori. È stata progettata per aiutare i docenti a offrire un apprendimento esperienziale, fornendo al contempo agli studenti le competenze pratiche necessarie per l’utilizzo della strumentazione, delle tecniche di misura e dei flussi di lavoro software nel settore dei semiconduttori.

Per i corsi di laurea triennale, le esercitazioni di laboratorio possono aiutare gli studenti a passare dai concetti teorici dei libri di testo alle misurazioni pratiche. Tra gli argomenti trattati figurano la caratterizzazione di base dei dispositivi, le curve I-V, il comportamento C-V, la tensione di soglia, la dispersione di corrente, i fondamenti della progettazione RF e la relazione tra il comportamento dei dispositivi e le prestazioni dei circuiti.

Per i corsi di laurea magistrale o le materie opzionali avanzate, i laboratori consentono di approfondire argomenti quali le misurazioni a livello di wafer, i test parametrici, le misurazioni a bassa corrente, le misurazioni a impulsi, gli effetti di autoriscaldamento, la misurazione dei circuiti integrati fotonici, l’accoppiamento ottico, il controllo della polarizzazione e l’interpretazione avanzata dei dati. I laboratori UU102LAB e UU103LAB sono particolarmente indicati per i corsi che richiedono di integrare la fisica dei dispositivi, l’incertezza di misura, i flussi di lavoro a livello di wafer e i metodi di validazione utilizzati nell’industria.

Questi laboratori possono inoltre supportare programmi di sviluppo della forza lavoro, bootcamps sui semiconduttori, poli tecnologici e centri di formazione che necessitano di offrire agli studenti un’esperienza pratica con gli strumenti, i metodi di misurazione e i flussi di lavoro utilizzati negli ambienti di ricerca e produzione dei semiconduttori.

Sì. Le soluzioni didattiche di Keysight sono progettate per supportare l’insegnamento in aula e in laboratorio con risorse basate sui programmi scolastici. Ogni soluzione didattica include diapositive modificabili, schede di laboratorio e un kit di formazione personalizzabile contenente procedure di laboratorio dettagliate. Per quanto riguarda in particolare i laboratori didattici sui semiconduttori:

• UU101LAB comprende esercitazioni strutturate pronte per l'insegnamento, piani di prova DLS predefiniti, schede di laboratorio e progetti ADS per la progettazione di miscelatori e amplificatori FET.

• UU102LAB comprende esercitazioni pratiche strutturate per test parametrici e misurazioni su wafer, tra cui misurazioni C-V, esercitazioni I-V, estrazione della tensione di soglia, misurazioni a corrente ultra-bassa, caratterizzazione delle perdite, misurazioni a impulsi, mitigazione dell’autoriscaldamento e analisi dei dati.

• UU103LAB comprende esperimenti di laboratorio pronti all’uso e moduli didattici strutturati per il collaudo di circuiti integrati fotonici, l’accoppiamento ottico, la caratterizzazione dei dispositivi, le misurazioni dipendenti dalla lunghezza d’onda e le misurazioni relative alla polarizzazione.

Ciò aiuta i docenti a ridurre i tempi di sviluppo dei corsi, a standardizzare le esperienze di laboratorio degli studenti e a introdurre flussi di lavoro nel settore dei semiconduttori rilevanti per l'industria, senza dover creare ogni esercitazione di laboratorio partendo da zero.

I requisiti di allestimento dipendono dalla configurazione del laboratorio, dal numero di gruppi di studenti, dagli strumenti selezionati e dal fatto che il corso sia incentrato sulla progettazione, sulle misurazioni a livello di wafer o sulle misurazioni di circuiti integrati fotonici. In generale, le università dovrebbero prevedere banchi da laboratorio, la collocazione degli strumenti, l’accesso a computer o software, la gestione sicura dei dispositivi, il tempo necessario per la preparazione dei docenti e uno spazio adeguato per la conservazione di dispositivi, sonde, cavi, accessori ottici e materiale didattico. 

La configurazione varia a seconda del laboratorio:

• Il corso UU101LAB è incentrato sulla progettazione di base e sulle misurazioni mediante DLS, ADS e sulla caratterizzazione dei dispositivi basata su SMU di precisione. È particolarmente adatto a un contesto didattico in cui gli studenti possano combinare esercitazioni di progettazione basate su software con misurazioni elettriche pratiche.

• UU102LAB richiede spazio e un'attrezzatura adeguata per effettuare misurazioni su wafer o a livello di dispositivo utilizzando una stazione di sondaggio, un analizzatore di parametri, unità DUT ed esercitazioni di laboratorio strutturate. È progettato per la formazione in materia di test parametrici dei semiconduttori e misurazioni su wafer.

• UU103LAB richiede una configurazione di misurazione fotonica che includa strumenti ottici ed elettrici, una stazione di prova, unità DUT (dispositivi in prova) per circuiti integrati fotonici, una sorgente laser, un analizzatore di componenti, un sintetizzatore di polarizzazione, un misuratore di potenza ottica e il software di misurazione Lambdascan. È progettato per il collaudo di circuiti integrati fotonici e per la formazione sull'accoppiamento ottico.

I docenti non devono prendere queste decisioni da soli. L’allestimento di un laboratorio di formazione ingegneristica richiede competenze e pianificazione, e la soluzione didattica deve rispondere alle esigenze del docente. Le università possono rivolgersi a Keysight per ricevere assistenza nella scelta della soluzione didattica più adatta, della configurazione del laboratorio e dell’approccio di implementazione più consono al proprio programma di studi e alle proprie strutture.