PERIODO: NOVEMBRE - DICEMBRE 2015

1. Fornire le basi sulla fisica che regola il funzionamento dei dispositivi attivi avanzati per applicazioni di potenza ad alta frequenza, con particolare enfasi agli HEMT, per quanto riguarda la tipologia, e alla tecnologa GaN per quanto concerne i processi di realizzazione.
2. Conoscere le potenzialità dei dispositivi attivi avanzati soprattutto in relazione al campo di applicazioni in cui essi sono utilizzati.
3. Analizzare nei dettagli questi dispositivi in modo da comprenderne il funzionamento ed essere in grado di definire i requisiti dei modelli circuitali di ampio segnale che ne approssimano in modo accurato il comportamento.
4. Fornire le basi per la caratterizzazione sperimentale ad alta frequenza degli stessi dispositivi, focalizzandosi sugli aspetti che riguardano la estrazione dei modelli e la sinergia con gli ambienti CAD di progetto, sia a livello di simulazione circuitale che di sviluppo di layout.
5. Fornire, ad edizioni alterne, conoscenze avanzate quali le proprietà di rumore, la loro modellazione, e l’analisi di stabilità di circuiti non lineari.

Aim of the course:
6. Provide fundamentals on physics of the advanced active devices for high frequency power applications, with emphasis on HEMT and GaN Technology, concerning device class and fabrication process respectively.
7. Get acquainted with HEMT potentialities mainly considering the applications where they are adopted.
8. Acquire the capabilities to define and understand the requirements for the development of accurate circuit based large signal CAD model, and to analyze the most important HEMT of this kind, today available.
9. Supply the concepts concerning the experimental characterization at high frequencies of active devices. In particular, the aspects concerning model extraction and interactions with CAD environments will be considered, and addressed. Some hours will be spent in the microwave labs, where practical details and issues on high frequency HEMT measurements will be effectively presented and handled.
10. Provide, in every second year, advanced knowledge on noise properties and modelling, together with the analytical background needed to deal with non-linear circuit stability analysis.

• Introduzione; i dispositivi per le applicazioni a RF e microonde; i FET a eterostruttura e gli HEMT; la tecnologia GaN e le sue specificità
• Esempi di applicazioni che sfruttano le potenzialità a RF e microonde, e.g. amplificatori di potenza
• Approccio alla modellistica di ampio segnale di dispositivi a effetto di campo
• Introduzione alla caratterizzazione a alta frequenza e alle interazioni con le fasi di modellizzazione a livello di dispositivo, e di progetto di sistemi, e.g. amplificatori, ad alta frequenza
• Laboratori sperimentali di misura su HEMT per alta frequenza
• Presentazione di problematiche su argomenti avanzati: le proprietà di rumore degli HEMT su GaN; la stabilità nei circuiti non lineari (ad anni alterni)

Course program
• Introduction presenting RF and microwave devices, FETs and HEMTs, GaN technology
• Application examples of HEMTs and FETs at high frequency, e.g. power amplifiers
• Large-signal FETS and HEMTS modelling
• Introduction to high frequency measurements of field effect devices oriented to device modeling, and description of the synergies with the amplifier design phase.
• Labs activities on HEMT high frequency characterization.
• Presentation of advanced topics on GaN HEMT noise properties and non-linear stability issue (in every second year)