|
|
|||||||||||||||||
Opinto-opas 2010-2011
MIT-4031 Mikroanturit, 6 op
|
Vastuuhenkilö
Jukka Lekkala
Opetus
| Opetusmuoto | P1 | P2 | P3 | P4 | Kesä | Toteutuskerrat | Luentoajat ja -paikat |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Suoritusvaatimukset
Hyväksytysti suoritetut harjoitukset, laboratoriotyöt, seminaariesitelmä/seminaarityö ja tentti.
Osasuoritusten pitää liittyä samaan toteutuskertaan
Osaamistavoitteet
Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää mikroantureiden fysikaaliset toimintaperiaatteet. Hän osaa luokitella mikroanturit ja esittää ne johdonmukaisella tavalla energiamuuntimina. Hän tuntee useita mikroanturien valmistusmenetelmiä ja -prosesseja. Opiskelija kykenee antamaan esimerkkejä erilaisista mikroanturirakenteista ja ymmärtämään ja analysoimaan niiden kanssa käytettyjä mittauskytkentöjä ja -vahvistimia. Opiskelija osaa mallintaa ja simuloida yksinkertaisten mikroantureiden toimintaa. Hän ymmärtää mallinnuksen rajoitteet. Opiskelija osaa luetella esimerkkejä erilaisista mikroantureista ja niiden sovellusalueista. Opiskelija ymmärtää mikroanturien kotelointiin liittyvät termit ja osaa analysoida erilaisten kotelointitapojen ominaisuuuksia.
Sisältö
| Sisältö | Ydinaines | Täydentävä tietämys | Erityistietämys |
| 1. | Anturien periaatteet ja jaottelu, signaalien jako energiatyypin mukaan, integroidut anturit, mikroanturien suunnitteluperiaatteet | Fysikaaliset ja kemialliset ilmiöt kiinteissä materiaaleissa, kohinan synty ja kohinatyypit | Mallinnusohjelmat (esim. Comsol Multiphysics) |
| 2. | Anturimateriaalit ja valmistusteknologiat, ohut- ja paksokalvotekniikat, piin prosessointitekniikat, fotolitografian periaatteet, piin mikromekaniikka, anturien kotelointi. | Piin kiderakenne ja ominaisuudet, prosessointilaitteiden periaatteet, mikroelektroniikan komponentit (diodi, transistori, FET) | |
| 3. | Lämpötila-anturit, Seebeck'in ilmiö metalleissa ja puolijohteissa, termistorit, diodi ja transistori lämpötila-anturina. Säteilyanturit, valovastus, fotodiodi, pyrosähköiset anturit. Paineanturit, pietsoresistiivinen kalvoanturi, kapasitiivinen ja resonanssianturi. | Säteilyn ja materiaalin vuorovaikutus | |
| 4. | Inertia-anturit, kiihtyvyysanturi, gyro. Virtausanturit. Magneettikentän anturit, Hall-anturi, magnetoresistiiviset anturit. Kemialliset anturit, ioniselektiiviset anturit, kaasuanturit. | Mikrofluidistiikka | |
| 5. | Anturien kotelointi ja pakkaaminen. Mikroanturien sovelluksia. Esimerkkejä kaupallisista antureista. | Mikroelektroniikan pakkausmenetelmät |
Opintojakson arvostelu
Kurssin arvosana määräytyy tentin perusteella. Hallittuaan ydinaineksen hyvin on opiskelijalla mahdollisuus läpäistä kurssi arvosanalla 3. Kurssin arvosana määräytyy tentin perusteella. Hallittuaan ydinaineksen hyvin on opiskelijalla mahdollisuus läpäistä kurssi arvosanalla 3. Arvosanan 4 tai 5 saavuttaakseen opiskelijan on osattava myös täydentävän tietämyksen sarakkeen asioita. Jos ydinaineksessa on vähäisiä puutteita, on opiskelijalla mahdollisuus arvosanaan 1 tai 2 riippuen puutteiden määrästä. Harjoituksissa osoitettu aktiivisuus antaa mahdollisuuden lisäpisteisiin tenttiarvostelussa tai arvosanan korotukseen. Jos ydinaineksen hallinnassa on huomattavia puutteita, ei opiskelija läpäise kurssia.
Arvosteluasteikko:
Opintojaksolla käytetään numeerista arviointiasteikkoa (1-5)
Osasuoritukset:
Oppimateriaali
| Tyyppi | Nimi | Tekijä | ISBN | URL | Painos,saatavuus... | Tenttimateriaali | Kieli |
| Kirja | Microsensors - Principles and Applications | Julian W. Gardner | 0 471 94135 2 | Englanti | |||
| Luentokalvot | Microsensors | Jukka Lekkala | PDF-dokumenttina opintojakson verkkosivuilla | Englanti | |||
| Opintomoniste | Mikroanturit 2002 | Jouko Halttunen | PDF-dokumenttina oppijakson verkkosivuilla | Suomi |
Esitietovaatimukset
| Opintojakso | P/S | Selite |
| MIT-4010 Anturifysiikka | Suositeltava |
Esitietoketju (Vaatii kirjautumisen POPiin)
Vastaavuudet
| Opintojakso | Vastaa opintojaksoa | Selite |
|
|
|
Lisätiedot
Soveltuu jatko-opinnoiksi
Tarkempia tietoja toteutuskerroittain
| Toteutus | Kuvaus | Opetusmuodot | Toteutustapa |
| Anturitekniikan syventävä opintojakso, jossa perehdytään mikroantureihin, niiden valmistukseen, toimintaperiaatteisiin ja sovellutuksiin. |