Microsistemas y Nanoelectrónica (MSIS-2 / 2016-2017)
Los sistemas electrónicos actuales incluyen, en número creciente, sensores, actuadores e interfaces con el usuario que tienden a ser, a su vez, verdaderos micro- y nanosistemas (MS y NS). Esta situación es más relevante en sistemas portátiles donde la mejora de prestaciones, las interfaces con el usuario y los aspectos de energía están promoviendo el uso de tecnología nanoelectrónica incluso en las partes de captación y almacenamiento de energía eléctrica. Los teléfonos móviles inteligentes son, sin duda, un paradigma de tales tendencias. Otros ejemplos de relevancia social se están produciendo en el área de la biomedicina. La disponibilidad comercial de los denominados “lab-on-a chip”, verdaderos MS y NS que integran aspectos de nanosensores, MS e inteligencia integrada, y de uso rutinario en los estudios analíticos en hospitales, y los desarrollos de implantes sensoriales están promoviendo nuevos avances en MS y NS.
Desde un punto de vista de contenidos, los objetivos pedagógicos se pueden agrupar en tres bloques principales:
- Conocer y revisar una panorámica general de los microsistemas y la nanoelectrónica (NE), desde el punto de vista de las aplicaciones actuales, del mercado presente, y de las aplicaciones potenciales en curso, y con especial énfasis en los sistemas electrónicos.
- Estudiar los principios de funcionamiento y fabricación de microsistemas y de nanoeléctronica en los ámbitos indicados arriba. En este contexto se introducirán los principios básicos de nanotecnología que sean requeridos.
- Estudio de la presencia de MS, NS y NE en sistemas electrónicos actuales, en cuatro ámbitos iniciales, teléfono móvil inteligente, comunicaciones por internet de alta velocidad, biomedicina, y generación/almacenamiento de energía. Esto permitirá el conocimiento comparativo de diferentes tipos de microsistemas electro-mecánicos, acústicos, ópticos, electrópticos y (bio)químicos, y presentar la presencia de NE en los circuitos de proceso y almacenamiento de información.
Desde el punto de vista aptitudinal, los objetivos de esta asignatura son fomentar la capacidad para reflexionar y relacionar contenidos; la búsqueda, elaboración y presentación de información; y el trabajo de integración de conocimientos.
Esta asignatura consta de dos partes, interrelacionadas entre sí. La primera parte está dedicada al estudio de los fundamentos nanoelectrónicos y funcionalidad de los diversos tipos de micro/nanosistemas electrónicos actuales. La segunda parte trata de la identificación y análisis comparativo de micro/nanosistemas y elementos nanoelectrónicos presentes actualmente en loa sistemas electrónicos avanzados. Los sistemas iniciales para el estudio se refieren a terminales portátiles, comunicaciones de alta velocidad, captación y almacenamiento de energía y biomedicina. En relación con esta segunda parte del curso, cada estudiante debera realizar un estudio personal y su presentacion oral y escrita, sobre MS, Ns y!o NE, tras su definicion con guia del preofesor, en alguno de los ambitos actuales de SE que tenga ineteres para el estudiante..
PARTE 1
1. Introducción a los microsistemas y antecedentes
2. Materiales y fabricación para microsistemas
3. Microsistemas físicos: temperatura, presión, acústicos, inerciales
4. Microsistemas ópticos: fotodetectores y displays
5. Microsistemas químicos y biológicos
6. Mercado de microsistemas
7. Introducción a la nanotecnología y nanoelectrónica. Evolución y dispositivos avanzados en el área TIC.
8. Materiales y estructuras para nanoelectrónica y sus propiedades en esa escala.
9. Dispositivos nanoelectrónicos y nanooptoelectrónicos
10. Otras nanoestructuras para TIC y energía.
PARTE 2
Estudio funcional y análisis comparativos de la presencia de MS, NS y NE en
• Teléfonos móviles inteligentes
• Comunicaciones de alta velocidad
• Biomedicina
• Captación y almacenamiento de energía
Metodología docente
Esta asignatura se impartirá a través de clases presenciales y actividades fuera de clase (estudio y trabajo personal y en equipo). Los alumnos completaran su formación con un trabajo de carácter individual que ha de ser presentado ante sus compañeros como parte evaluable de la asignatura. Además, se impartirán algunas conferencias invitadas a cargo de profesores e investigadores de otros Centros sobre temas relevantes relacionados con la asignatura. Asimismo, se propondrá a los alumnos visitas optativas a otros centros de investigación.
Descripción de la evaluación, indicando el peso de cada prueba.
La evaluación consistirá en la realización de dos exámenes (50% de la calificación), junto con la exposición de trabajos individuales y realización de otras tareas por parte del alumno, sobre temáticas acordadas previamente con los profesores (40%). Se contabilizará también la participación activa de los alumnos en las sesiones y en los foros de discusión (10%).
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