EES - Contenidos del Parcial 3

TEMA: FUNDAMENTOS DE LOS AMPLIFICADORES DE ALTAS FRECUENCIAS.
•    Clasificar los diferentes amplificadores de altas frecuencias.
•    Describir con los parámetros “S” los amplificadores de altas frecuencias de dos puertos.
o    Describir las condiciones ideales de los elementos de la Matriz de dispersión “S de un amplificador.
o    Describir las configuraciones básicas de los amplificadores para diferentes dispositivos.
o    Describir con parámetros “S” dispositivos activos de 3 puertos.
o    Describir la representación de un sistema de dos puertos con sistemas de 3 puertos.
o    Analizar las técnicas de retroalimentación de sistemas activos de dos puertos.
    Describir los cuatros tipos de retroalimentaciones.
    Describir los modelos matemáticos de conversión de parámetros.
•    Describir el principio de funcionamiento de los amplificadores de altas frecuencias de un puerto.
o    El amplificador de reflexión con acoplamiento directo.
o    El amplificador de reflexión con acoplamiento por circulador.
o    El amplificador de reflexión con diodo Túnel.
    Acoplamiento directo
    Acoplamiento por circulador
o    El amplificador de reflexión con elemento Gunn y diodo de avalancha.
o    El amplificador de altas frecuencias paramétrico de reactancia.
    De un puerto.
    La aplicación de dos puertos.

TEMA: LA CONDUCTIVIDAD DIFERENCIAL NEGATIVA Y EL EFECTO GUNN.
•    Describir las generalidades físicas de la conductividad diferencial negativa NDC.
•    Explicar los fundamentos de las curvas características de forma N – NNDC y de forma S – SNDC.
•    Explicar las características físicas del punto de operación y de la recta de carga para la NDC.
•    Describir las generalidades que dieron origen el descubrimiento del efecto Gunn.
•    Explicar los resultados básicos presentados por Gunn.
•    Explicar gráficamente el proceso del efecto Gunn.
•    Analizar los procesos de banda de energía que dan lugar a la generación del efecto Gunn.
o    Los procesos de Generación y Recombinación banda a banda y banda a trampa.
o    Los procesos de ionización por impacto.
•    Analizar los mecanismos de la producción de la NDC.
o    La transferencia intervalle de electrones calientes.
o    El captura por impurezas.
•    Describir la curva de la velocidad de convección en función del campo eléctrico.
•    Describir el circuito equivalente con un elemento generador de NDC.
•    Describir las características de los contactos de los terminales del componente generador de la NDC.

TEMA: TRANSISTORES HEMT DE AlGaN-GaN.
•    Describir las características físicas que llevan a la utilización en las altas frecuencias y optoelectrónica del GaN.
•    Comparar las propiedades básicas de los semiconductores utilizados en aplicaciones de potencia.
o    Energía de la banda prohibida.
o    Movilidad.
o    Velocidad de saturación.
o    Campo eléctrico de ruptura.
o    Constante dieléctrica.
o    Conductividad térmica.
o    Figura de mérito de Johnson.
•    Describir las técnicas usadas en el crecimiento de nitruros.
•    Describir el tipo de dispositivos donde se aplica la tecnología de GaN.
•    Describir las aplicaciones para las tecnologías de transistores HEMT de GaN.
•    Comparar la eficiencia de los dispositivos de la tecnología GaAs con la de GaN.
•    Describir las propiedades físicas de los HEMT de GaN.
o    Potencia.
o    Térmicas.
o    Voltaje de ruptura.
o    Química.
o    Banda Prohibida ancha.
o    Ruido.
•    Describir comparativamente las tecnologías del diamante y del SIC con la de GaN.
•    Describir la importancia del uso de ternarios AlGaN y del InGaN con el GaN y la obtención de heteroestructuras.
•    Analizar el principio de funcionamiento del HEMT.
o    Analizar el FET en la tecnología HEMT.
o    Describir el funcionamiento físico del canal bidimensional del HEMT.
o    Analizar la curva característica I-V del HEMT en CC y en RF.
•    Analizar los modelos matemáticos de los parámetros que describen el funcionamiento del HEMT.
o    La transconductancia.
o    La frecuencia de corte.
o    La frecuencia máxima de operación.
o    La densidad máxima de potencia.
•    Analizar el efecto de colapso en el HEMT.
•    Describir los avances y tendencias en las tecnologías de FETs de AlGaN/GaN.

TEMA: LA TÉCNICA DE CRECIMIENTO MOVPE, VENTAJAS E INCONVENIENTES.
•    Comparar las diferentes tecnologías de crecimiento epitaxial: LPE, MBE y MOVPE.
•    Describir el fundamento de la técnica de crecimiento epitaxial MOVPE.
•    Describir las ventajas y desventajas del uso de la técnica MOVPE.
•    Explicar las condiciones de suministro de los precursores del grupo III de la tabla periódica.
•    Explicar las condiciones de suministro de los precursores del grupo V de la tabla periódica.
•    Compare las características físicas de los matalorgánicos y de los hidruros.
•    Explique el uso de burbujeadores en los sistemas de crecimiento epitaxial MOVPE.
•    Describa las características físicas de las moléculas de hidrocarburos portadores de los metales como precursores matalorgánicos en la tecnología MOVPE.
•    Compare las ventajas y desventajas de los precursores del grupo III, V y de los dopantes en la tecnología MOVPE.
•    Describir los modelos usados para calcular la cantidad de material que se introduce en el reactor.
•    Describir los modelos usados para comparar diferentes crecimientos epitaxiales.

TEMA: FUNDAMENTOS DE LAS VARIABLES QUE CONTROLAN EL CRECIMIENTO EPITAXIAL MOVPE.
•    Describir los procesos físicos químicos que intervienen en el crecimiento epitaxial MOVPE.
o    Procesos de transporte de masa.
o    Procesos superficiales.
•    Analizar el concepto de potencial químico para abordar el equilibrio termodinámico en sistemas de intercambio de materia.
•    Describir los regímenes  de crecimiento epitaxial del MOVPE por medio de la diferencia del potencial químico.
o    Procesos limitados por la difusión de la materia.
o    Procesos limitados por efectos cinéticos en la superficie.
•    Describir la respuesta que muestra el crecimiento epitaxial respecto a la temperatura.
•    Describir la exigencia a la proporción entre los elementos de los grupos V y III para alimentar la cámara de reacción.

TEMA: FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS QUE CONFORMAN LOS REACTORES MOVPE.
•    Describir el funcionamiento del Sistema de gases.
•    Describir el funcionamiento de la Cámara del reactor.
•    Describir el funcionamiento del Sistema de calentamiento.
•    Describir el funcionamiento del Sistema de escape y seguridad.

TEMA: FUNDAMENTOS DE LAS TECNICAS DE CARACTERIZACIÓN DE LA TECNOLOGÍA MOVPE.
•    Explicar La medida Hall
•    Explicar La medida SEM (Microscopía de electrones secundarios)
•    Explicar La técnica de HRXRD (High Resolution X-Ray Diffraction)
•    Explicar La medida ECV (Electrochemical Capacitance-Voltage)
•    Explicar La medida de la fotoluminiscencia.
•    Explicar la técnica de medida de TRPL (Time resolved photoluminiscence)
•    Explicar la técnica del microscopio de fuerza atómicas AFM (Atomic Force Microscopy)
•    Explicar La técnica de medida SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy)
•    Explicar La técnica XPS (X-Ray Photoelectron Spectroscopy)

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ESTE TEMA NO SE EVALUARA EN EL SEMESTRE 2016-1

TEMA: TÉCNICAS DE DISEÑO DE LOS CIRCUITOS DE ALTAS FRECUENCIAS.
Describir los diferentes sistemas de dos puertos referente a sus condiciones de estabilidad, sistemas:
o Inestables.
o Estables condicionados.
o Estables absolutos.
Determinar la impedancia de entrada de una línea terminada con una carga arbitraria.
Determinar la impedancia normalizada sobre la línea respecto al coeficiente de reflexión.
Determinar los modelos matemáticos y graficar de los círculos resistivos y reactivos normalizados de la carta de Smith.
Explicar cómo de definen: centro y radio de los círculos de estabilidad de los plano “S” y “L”.
Dibujar y describir las regiones de estabilidad de cargas pasivas y activas.
Explicar ejemplos de los círculos de estabilidad de los planos “S” y “L”.
Definir y explicar la ganancia de potencia:
o En los bornes “G”.
o De transmisión “GT” y “GTu”.
o Disponible “GA”.
o De inserción  “GI”.
o Máxima Gmax=MAG.
Explicar la condición necesaria para definir los círculos de amplificación constante en los planos “S” y “L”.
Definir la condición de la ganancia de potencia de transmisión GTu y GTumax.
Explicar los modelos matemáticos y las condiciones del centro y del radio de los círculos de amplificación constante.
Interpretar ejemplos de los círculos de amplificación constante en los planos “S” y “L”.
Explicar el modelo generador de ruido del sistema de dos puertos:
o Tensión de ruido Un.
o Potencia de ruido PN.
o Coeficiente de ruido F.
o SNR y F en función del SNR.
o Figura de ruido NF.
Explicar el modelo de generación de ruido en cadenas de amplificadores de dos puertos.
Describir los modelos matemáticos del centro y el radio de los círculos de ruido constante.
Explicar ejemplos de familias de círculos de ruido constante en los planos “S” y “L”.
Describir el comportamiento no lineal de gran señal del sistema de dos puertos.
Explicar la curva de respuesta de potencia de salida en función de la potencia de entrada.
Graficar y explicar la separación de las componentes de intermodulación.
Graficar y explica la técnica de optimización de la potencia de salida en función de la potencia de entrada.
o Explicar el coeficiente de eficiencia.
o Explicar la graficación de S11* y rs en el plano “S”, y de S22* y rL en el plano “L”.
Graficar un ejemplo y explicar los contornos de ganancia constante de gran señal y los círculos de ganancia constante de pequeña señal bajo condiciones de optimización.
Graficar y explicar los contornos de potencia constante de salida y la separación de intermodulación.
Describir las características del factor de reflexión banda ancha.
Describir los modelos matemáticos para generar efectos reactivos con líneas de transmisión.
Explicar los modelos matemáticos de la transformación tipo “L” y λ/4.
Describir los modelos matemáticos de las pérdidas en los sistemas de transformación.
Explicar las tecnologías de diversos sistemas amplificadores para diferentes rangos de frecuencias.
Explicar, graficar las diferentes tecnologías de amplificadores banda ancha.
o Sistemas compensados.
o Sistemas de acoplamiento con retroalimentación negativa.
o El sistema balanceado de línea de 3dB Branch.
o Sistemas distribuidos de ondas de paso.


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