Continguts didàctics sobre microelectrònica
Materials educatius i audiovisuals realitzats per l'IMB-CNM per a utilitzar de suport en activitats sobre micro i nanoelectrònica i per a il·lustrar conceptes científics en centres educatius, tallers i altres esdeveniments.
Un dels objectius de la Cultura Científica de l'IMB-CNM és acostar l'activitat investigadora i la ciència a la societat, més concretament, tot el relacionat amb el funcionament de l'electrònica que ens envolta, la fabricació i el disseny de circuits microelectrònics. A causa de la naturalesa pública del centre de recerca, la meta és promoure i afavorir una societat amb curiositat científica, que aposti pel coneixement i el rigor científic, així com conscient del valor d'invertir en recerca. A més, promoure l'alfabetització científica entre les persones més joves és una de les formes més efectives de despertar interès i vocacions en l'àmbit de les STEAM (CTIAM, Ciència, Tecnologia, Enginyeria, Art i Matemàtiques). Els materials d'aquesta pàgina han estat dissenyats per l'equip que integra les activitats de divulgació de l'IMB-CNM i són un suport per a il·lustrar conceptes microelectrònics i conèixer el funcionament d'un centre de recerca, així com la pròpia activitat de l'IMB-CNM.
L'equip de Cultura Científica de l'institut posa a la disposició de les persones interessades alguns materials didàctics elaborats per als tallers, visites guiades i xerrades per a professorat o professionals de l'educació que desitgin usar-los. Tots aquests treballs compten amb una llicència Creative Commons de Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0 Deed).
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International. Per a més informació sobre el seu ús, dubtes o consultes, el correu de contacte és: cultura@imb-cnm.csic.es.
La TransistOca
Joc de l'Oca sobre la fabricació de un transistor MOS, elemento bàsic per a la fabricación dels circuits CMOS, components fonamentals dels xips. Aquest joc permet seguir de forma lúdica la seqüència de passos per a la seva fabricació, incloent-hi en les seves caselles diferents "ventures i desventures" d'un procés tecnològic. El joc està disponible amb guió explicatiu. Ha estat dissenyat especialment per arribar al públic més jove, per transmetre conceptes clau, com ara las fases de fabricació, la fotolitografía, etc. El joc comença amb una oblia verge tipus p i acaba amb l'encapsulació del transistor.
Les caselles de l'Oca són diferents tipus de transistors:
- 5: Transistor BJT NPN
- 9: Transistor BJT PNP
- 14: Transistor NMOSFET
- 19: Transistor PMOSFET
- 23: Transistor NJFET
- 27: Transistor PJFET
- 32: Transistor MESFET
- 36: Transistor HEMT
- 41: Transistor IGBT
- 45: Transistor Photo BJT
- 50: Transistor Photo MOSFET
- 54: Transistor ISFET
- 59: Thyristor TRIAC
"De transistor en transistor i tiro perquè passi un electró"
Il·lustracions de Pau Xandri i Alba Teixidor - albateixidor.com
Descarrega La TransistOca
La història del transistor: l'inici de la revolució digital
Si no fos pel transistor... no estaries aquí! Ho sabies? T'expliquem la història del transistor i de com aquest petit dispositiu electrònic va canviar la societat i tot allò que ens envolta. Quanta electrònica has fet servir avui? I quants transistors?
Processos de fabricació d'un xip: la Fotolitografia
La fotolitografia és un dels processos més usuals i repetits en la fabricació de semiconductors. El vídeo explica com funciona un dels processos més bàsics, pas a pas, per mostrar-ne tota la complexitat.
Maqueta LEGO© d’un procés CMOS
Maqueta tridimensional amb blocs de plàstic de diferents colors que representen els diferents materials emprats en la fabricació d’un procés CMOS amb un transistor de canal n (NMOSFET) i un de canal p (PMOSFET). Permet visualitzar els resultats del procés planar de fabricació emprat en la microelectrònica. Es poden veure les capes d'alguns dels processos que s’han de fer per un procés clàssic de fabricació i reconèixer les capes i materials involucrades. Fet mitjançant el conegut joc de blocs de construcció de LEGO©.
Descarrega la fitxa didàctica per veure el codi de colors i mira el vídeo per saber com fer el teu propi LEGO CMOS!
Infografies didàctiques
Materials fets amb la col·laboració de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) del Ministeri de Ciència i Innovació.
Què és una sala blanca i com funciona?
Il·lustra què és una sala blanca i com funciona una de microfabricació com la del CSIC (reconeguda com a Infraestructura Científica i Tècnica Singular, ICTS). Recull una descripció gràfica de com és la Sala Blanca de Micro i Nanofabricació de l'IMB-CNM, una de les més grans del sud d'Europa, quines condicions es mantenen per a dur a terme el treball i quins processos es fan. L'objectiu és familiaritzar al públic amb les sales blanques, amb tots els agents involucrats en el seu funcionament i amb el procés de fabricació microelectrònica.
Una sala blanca és un entorn d'ambient controlat (partícules en l'aire, temperatura i humitat). Pot ser de diversos tipus: biològica, química, farmacèutica, d'hospital, de micro i nanofabricació, etc. L'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM, CSIC) allotja una Sala Blanca de Micro i Nanofabricació on es poden fabricar circuits integrats o xips.
Què és un transistor i on els trobem?
Suport gràfic sobre què és un transistor i com s'integra dins d'un xip, on es troben transistors i quins són els símbols gràfics més comuns de les diferents famílies. L'objectiu és que el públic comprengui el que és un transistor i la seva importància en els sistemes electrònics. Podríem viure sense transistors?
El transistor és un dispositiu electrònic semiconductor que funciona com un interruptor digital, impedint o permetent el pas de corrent elèctric, o com a amplificador analògic, lliurant un senyal de sortida amplificat en resposta a un d'entrada. Neix en 1947 als Laboratoris Bell de la necessitat d'amplificar el senyal en trucades telefòniques a llarga distància. Els seus inventors van ser John Bardeen, Walter H. Brattain i William Shockley.
Tour Virtual de Sala Blanca
Navega per dins de la Sala Blanca de Micro i Nanofabricació de l'IMB-CNM, entra en els diferents espais de treball, familiaritza't amb els equips on es processen les oblies, i mou-te com si fos la teva pròpia casa!
Col·laboració amb la FECYT
Alguns d'aquests materials s'han realitzat en el marc del projecte Un microxip molt gran / Un microxip molt gran (FCT-21-16975), organitzat per l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM) del Consell Superior de Investigacions Científiques (CSIC) amb la col·laboració de la Fundació Espanyola per a la Ciència i la Tecnologia del Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats (FECYT). Amb una durada des de l'estiu de 2022 fins al setembre de 2023, va tenir l'objectiu de millorar l'educació i crear vocacions científiques entre escolars i persones joves no universitàries, incrementant-ne l'aprenentatge i l'interès per l'electrònica i la microelectrònica. La iniciativa contemplava diverses activitats complementàries: el concurs per a estudiants “Un microxip molt gran”, l'acció principal; un cicle de conferències sobre la història i el futur de la tecnologia, amb ponències convidades i pròpies; i l'exposició “La revolució silenciosa” que s'ha exhibit a espais de Barcelona i del Vallès. La iniciativa celebrava el 75è aniversari del transistor, un dispositiu electrònic semiconductor que va substituir les voluminoses i poc eficients vàlvules de buit de principis del segle XX. Inicialment concebut com un dispositiu amplificador analògic; amb el temps es va potenciar i es va adaptar la seva tecnologia com a interruptor digital, és així la concreció física dels '1' i '0' de la lògica binària.