Chip Design

Specialiseringen i Chip Design indeholder en række kernekurser, specialiserings valgkurser samt valgkurser generelt. Herunder kan du læse hvilke kurser, der indgår i specialiseringen i Chip Design og deres relevans for specialiseringen.

Integrerede kredsløb
Dette kursus giver en grundig forståelse af design af integrerede kredsløb med fokus på CMOS-teknologi til design af digitale integrerede kredsløb og basale analoge kredsløbsblokke. Efter kurset vil deltagerne have et solidt fundament i analyse og design af integrerede kredsløb med vægt på CMOS-teknologi. Kurset lægger vægt på praktiske aspekter af IC-design og en intuitiv forståelse af kredsløbsadfærd fremfor tung analytisk tilgang.

RFIC Design
Kurset dækker analyse og design af analoge og radiofrekvente integrerede kredsløb i siliciumteknologier. Det giver indsigt i kredsløbstopologier og moderne designteknikker for centrale byggesten i radiofrekvente transceivere (lavstøjsforstærkere, miksere, oscillatorer, effektforstærkere). Kurset introducerer de nyeste fremskridt inden for området.

VLSI Design (Very Large-Scale Integration)
Kursusindhold: Integrerede elektroniske komponenter; digitale integrerede kredsløb; meget store integrerede systemer; lavenergiarkitekturer og deres byggesten; udfordringer i lavenergi-kredsløbsdesign; system- og kredsløbsspecifikationer; designbegrænsninger og teknologiske begrænsninger; avancerede systemarkitekturer, kredsløbstopologier og moderne designteknikker for hovedbyggestenene; nyeste udviklinger i branchen, CMOS-skalering og teknologier efter CMOS; VHDL-programmering; ASIC-design.

Fotoniske komponenter
Kurset introducerer grundlæggende lys-stof interaktioner i halvledere med fokus på optisk forstærkning og absorption, lysemission og lysledning. De vigtigste elektro-optiske komponenter som LED’er, laserdioder, modulatorer og detektorer gennemgås. Endelig vises, hvordan disse kan kombineres til et fotonisk integreret kredsløb (optisk chip). Integrationsteknologier såsom silicium-nanofotonik og indiumfosfid-fotonik og deres fremstillingsteknologier behandles. Anvendelser inden for kommunikation, mikrobølgeteknologi og biomedicinsk sensing og billeddannelse diskuteres.

Trykt elektronik
Trykt elektronik vinder gradvist indpas i Industri 4.0 som grundlag for næste generations enheder. Med fremdrift i 3D-print åbnes nye muligheder for at skabe smarte funktionelle produkter med komplekse designs. Produkter kan nu integreres med sensorer og elektroniske komponenter for at opnå flere funktioner. Kurset dækker grundlæggende aspekter ved trykt elektronik og smarte enheder. Der gennemgås aktuelle teknologier og nye teknikker samt materialer, substrater og efterbehandlingsmetoder. Deltagerne får også mulighed for at opleve trykprocesser i praksis. Kurset er målrettet alle, der ønsker indsigt i 3D-print til elektronik og sensorer.

Wearable og implantérbare enheder
Kurset dækker:
• Introduktion til moderne miniaturiserede wearable og implantérbare enheder
• Designudfordringer ved bærbar og implantérbar teknologi
• Lavenergi-teknikker fra kredsløbs- til arkitekturniveau
• Analoge komponenter i wearable/implantérbare enheder
• Energistyring i miniaturiserede enheder
• Energihøstning
• Teknikker til lavfrekvent, højpræcisions-sensorinstrumentering
• Trådløs datakommunikation
• Case study: fx hjerneimplantater
• Showcase-projekt (uden bedømmelse): En biopotential-optager med energihøstning (termisk/sol/induktiv), baseret på PSoC og diskrete komponenter

Grundlæggende fotonik
Kurset giver et solidt fundament i fotonikprincipper og -anvendelser. Emner inkluderer elektriske og magnetiske felter, lysspredning, optiske fibre og fotodetektion. Kurset forbereder elektroingeniørstuderende til udfordringer inden for telekommunikation, medicinsk billeddannelse og kvantecomputing. Kombination af teori, laboratorieøvelser og netværk med industrien åbner nye muligheder for innovation og karriere.

THz-fotonik
Kurset introducerer generering og detektion af optiske terahertz-pulser, som anvendes i terahertz-tidsdomænespektroskopi. Deltagerne lærer at udlede materialers egenskaber som brydningsindeks og elektrisk ledningsevne baseret på spektroskopiske data. Der behandles også anvendelser af metalbølgeleder og andre komponenter til styring af THz-lys samt industriens anvendelser af THz-teknologi.

MEMS og sensorer
Kurset gennemgår de mest anvendte mikro- og nanofremstillingsteknikker, bl.a.:
• Litografi (UV, e-beam, nanoimprint)
• Ætsning (våd, RIE, laser)
• Metallisering (sputtering, e-beam, plating)
• Lift-off
• Thermal diffusion (dopning)
• Ionimplantation
• Oxidation
• Tyndfilm-aflejring (LP-/PE-CVD, PVD, ALD)
• Laserdopning
Derudover:
• Kombination af processer til MEMS/sensor-produktion
• Vigtige materialer og deres fysiske, kemiske og elektriske egenskaber
• Semiconductor-fysik: pn-overgange, atombevægelser, lys-stof interaktion
• Studerende vælger en enhed og udformer et procesforløb samt simulerer parametre og præsenterer deres resultater

Design af elektroniske hardwaresystemer
Kurset lærer principperne bag moderne elektroniske hardware-systemer med fokus på højhastigheds digitalt/mixed-signal design. Udfordringer behandles såsom:
• Strømforsyning og støj
• Signalintegritet
• Interkonnekt-teknologier fra chip- til systemniveau
• Pakningsdesign
• Digital timing-analyse
Gennem laboratorieøvelser og eksempler illustreres metoderne.

RF-systemdesign
Kursets mål er at give indsigt i moderne RF/mikrobølge-analyse og -design. Det dækker trådløs kommunikation og sensorsystemer. Indholdet omfatter:
• Systemniveau-analyse og simulering
• Interface-udfordringer
• PCB og mikrobølgeantenners design
• Hænder-på erfaring med måleteknikker, herunder målinger i ekkokammer

Antenner
Grundlæggende antennebegreber som strålingsmønster, direktivitet, gevinst, polarisering og støjtemperatur. Design og analyse af tråd-, print-, horn-, patch-, reflektor- og slotantenner. Desuden antennegrupper og phased arrays. Praktisk konstruktion og målinger i specialiseret facilitet. Case-baseret systemanalyse fra radar og trådløse systemer.

Design af mikrobølgeelektronik
S-parametre. Måleteknikker: signalgeneratorer, spektrum- og netværksanalysatorer. Mikrostrip-design. Forstærkere: lavstøjs- og effektforstærkere. Oscillatorer (inkl. dielektriske resonansoscillatorer). PLL: Integer-N og Fractional-N. Simuleringsværktøj: Microwave Office.

Valgkurser

Deep Learning
Kurset introducerer neurale netværk og deep learning. Fra simple netværk og aktiveringsfunktioner til avancerede koncepter som konvolutionslag, fully connected-lag, pooling og LSTM. Forelæsninger suppleres af ugentlige programmeringsøvelser. Ved afslutningen kan deltagerne designe og implementere deres egne deep learning-modeller på selvvalgte datasæt.

Avanceret signalbehandling
Kurset giver indsigt i avancerede metoder til behandling af støjfyldte, diskret-tids stationære og ikke-stationære signaler. Fokus er på analyse, filtrering, rekonstruktion og forudsigelse af stokastiske signaler. Eksempler hentes fra bl.a. akustik, biomedicin, geovidenskab og elektronik. Fokus er på 1D-datasæt, fx tidsserier.