авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 |

«Направление подготовки магистров 210100 «Электроника и наноэлектроника» Магистерская программа «Твердотельная микро- и наноэлектроника» ...»

-- [ Страница 3 ] --

1. Новожилов О.П. Основы микропроцессорной техники. Учебное пособие в двух томах. Т. и Т.2. – М.: ИП РадиоСофт, 2007. – 456 с. и 336 с.

2. Ремизевич Т.В. Основы проектирования устройств управления на микроконтроллерах семейства HCS08 компании Freescale Semiconductor. Учебное пособие на CD. 2009. – 310 с.

(Электронная версия).

б) дополнительная литература:

1. С.Ф. Баррет, Д.Дж. Пак. Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С. – М. Издательский дом «ДМК-пресс», 2007, -640 с.

2. Работа с микроконтроллерами семейства HC(S)08: пособие для студентов технических вузов / Х. Крейдл, Г. Куприс, Т.В. Ремизевич, Д.И. Панфилов;

под ред. Д.И.

Панфилова. – М.: Издательство МЭИ, 2005. – 444 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. Ремизевич Т.В. Основы проектирования устройств управления на микроконтроллерах семейства HCS08 компании Freescale Semiconductor. Учебное пособие на CD. 2009. – 310 с. (Электронная версия).

2. Установочный диск “CodeWarrior Development Studio for Microcontrollers HCS08”, Academic Eddition.

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: MathCAD.

1. Профессиональный пакет разработки и отладки микропроцессорных систем “CodeWarrior Development Studio for Microcontrollers HCS08”. Версия для обучения «Academic Eddition».

2. www.freescale.com;

www.gaw.ru;

www.terraelectronika.ru 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, а также учебная лаборатория микропроцессорной техники со стендами “МЭИ_DEMOQG8” для отладки микропроцессорных систем на основе микроконтроллера MC9S08QG8 с программным пакетом IDE CodeWarrior класса “Интегрированная среда разработки программного обеспечения микропроцессорных систем”.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и профилю «Промышленная электроника», «Микроэлектроника и твердотельная электроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., доцент Ремизевич Т.В.

"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой Полупроводниковой электроники д.т.н. профессор Мирошникова И.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой д.т.н. профессор Панфилов Д.И.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника Программы подготовки: Твердотельная микро- и наноэлектроника.

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ФИЗИКА МДП-СТРУКТУР И ПРИБОРОВ НА ИХ ОСНОВЕ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному плану: ИРЭ М2. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 1 семестр Лекции Интерактивные занятия 36 час 1 семестр Лабораторные работы Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по 54 часов учебному плану (всего) Экзамен Курсовые проекты (работы) 54 час 1 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение физических процессов в МДП–структурах, методов измерения и расчета их основных параметров, принципов работы приборов на основе МДП структур.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

готовностью к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-5);

готовностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6);

способностью анализировать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников (ПК -7);

готовностью определять цели, осуществлять постановку задач проектирования МДП– приборов, схем и устройств различного функционального назначения (ПК -8);

способностью разрабатывать технические задания на проектирование технологических процессов производства материалов и изделий электронной техники (в части МДП–приборов) (ПК -11);

готовностью обеспечивать технологичность МДП–изделий и процессов их изготовления, оценивать экономическую эффективность технологических процессов (ПК -14);

готовностью осуществлять авторское сопровождение разрабатываемых устройств, МДП– приборов и систем на этапах проектирования и производства (ПК -15);

готовностью формулировать цели и задачи научных исследований в соответствии с тенденциями и перспективами развития электроники и наноэлектроники, а также смежных областей науки и техники, способностью обоснованно выбирать теоретические и экспериментальные методы и средства решения сформулированных задач (ПК -16);

способностью к организации и проведению экспериментальных исследований с применением современных средств и методов (ПК -19);

способностью делать научно-обоснованные выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований, давать рекомендации по совершенствованию устройств и систем электроники, готовить научные публикации и заявки на изобретения (ПК -20);

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с физическими основами полупроводниковых МДП– приборов (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4);

дать информацию о принципах действия основных полупроводниковых МДП– приборов и методах расчета их характеристик, особенностях приборов, изготовленных из различных полупроводниковых материалов (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 114, 12, 14, 16, 18, 19, 20);

научить методам расчета, моделирования и исследования параметров и характеристик полупроводниковых МДП–приборов (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4, 7, 12, 17, 18, 19, 20).

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Твердотельная микро- и наноэлектроника" направления 210100 Электроника и наноэлектроника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах, изучаемых по программам подготовки бакалавров: "Материалы электронной техники", "Твердотельная электроника", "Физика полупроводников", "Физика полупроводниковых приборов и ИС".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы в виде магистерской диссертации по направлению «Электроника и наноэлектроника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по физическим основам полупроводниковых МДП–приборов (ОК-1, ПК-4, 7);

физико- технологические основы процессов в полупроводниковых МДП–приборах (ОК-1, ПК-3, 4, 14, 16);

принципы использования физических эффектов в твердом теле;

в приборах и устройствах на основе полупроводниковых МДП–приборов (ОК-1, ПК-3, 4, 14, 16);

принципы действия и методы расчета основных полупроводниковых МДП–приборов, особенности приборов, изготовленных из различных полупроводниковых материалов, их преимущества и ограничения (ОК-1, ПК-1, 3, 4, 5, 6, 9, 11, 12, 17, 20);

основные методы и средства измерения параметров и характеристик полупроводниковых МДП–приборов и методы их моделирования (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20).

Уметь:

учитывать современные тенденции развития полупроводниковых МДП–приборов, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 7, 8, 16, 17, 18, 20);

решать задачи обработки данных с помощью современных инструментальных средств (ПК-17);

применять методы и средства измерения физических параметров полупроводниковых МДП–приборов (ОК-1, ПК-2);

применять методы расчета параметров и характеристик, моделирования полупроводниковых МДП–приборов (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20) Владеть:

современными методами расчета характеристик полупроводниковых МДП–приборов (ПК-4, 17, 18);

приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-6);

способностью строить физические и математические модели полупроводниковых МДП– приборов, а также использовать программные средства их компьютерного моделирования (ПК -12, 17, 18, 19, 20);

способностью аргументировано выбирать и реализовывать на практике эффективную методику экспериментального исследования параметров и характеристик приборов, схем, устройств и установок электроники и наноэлектроники различного функционального назначения (ПК -20);

готовностью анализировать и систематизировать результаты исследований, представлять материалы в виде научных отчетов, публикаций, презентаций (ПК -5, 18, 19, 20).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк интер лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Теория области пространственного Опрос 3 1 2 заряда (ОПЗ), анализ зарядов.

Эффект поля.

Дифференциальная Опрос 3 1 2 поверхностная проводимость Вольтфарадные характеристики Опрос 3 1 2 идеальной МДП структуры.

Реальные МДП Опрос, коллоквиум 9 1 6 структуры, анализ зарядов, Механизмы Опрос, коллоквиум 6 1 4 проводимости в МДП структурах.

Методы управления Опрос, коллоквиум 6 1 4 пороговым напряжением.

7 Опрос 10 1 8 МДП-транзисторы Приборы на основе Опрос 3 1 2 МДП-структуры Опрос Метрология МДП- 8 1 6 структур Зачет устный.

3 1 -- Итого: 54 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Интерактивные занятия 1. Теория ОПЗ Зависимость заряда в ОПЗ от поверхностного потенциала, режимы обогащения, обеднения, инверсии. Особенности энергетического спектра электронов в режимах сильного обогащения и инверсии, поверхностное квантование, двумерный электронный газ 2. Эффект поля. Дифференциальная поверхностная проводимость Поверхностные избытки электронов и дырок. Поверхностная проводимость.

Дифференциальная поверхностная емкость, зависимость от поверхностного потенциала.

3. Вольт-фарадные характеристики идеальной МДП-структуры Идеальная МДП-структура, энергетические диаграммы, связь поверхностного потенциала с напряжение на структуре., высоко- и низкочастотные, неравновесные вольтфарадные характеристики.

4.Реальные МДП-структуры,анализ зарядов Поверхностные состояния, заряд в поверхностных состояниях;

встроенный заряд, зависимость от технологии;

распределенный заряд в диэлектрике(«радиационный» заряд);

подвижный заряд в диэлектрике.

5.Механизмы проводимости в МДП-структурах Термоэлектронная эмиссия, эффект Шоттки;

туннельная эмиссия Фаулера Нордгейма;

внутренняя фотоэмиссия;

эффект Пула-Френкеля;

захват и освобождение носителей заряда в диэлектрике 6.Методы управления пороговым напряжением Пороговое напряжение МДП-транзистора, связь с зарядами в МДП-структуре;

способы управления пороговым напряжением: выбор материала затвора, создание необходимых концентрационных профилей в канале, захват и освобождение заряда в диэлектрике как физическая основа создания приборов с переменным пороговым напряжением.

7. МДП_транзисторы МДП- транзисторы, их принцип действия, основные параметры и характеристики;

проблемы масштабирования, короткоканальные эффекты, эффекты «горячих»носителей и методы их подавления.

8. Приборы на основе МДП-структуры Неравновесное обеднение, приборы с зарядовой связью. Элементы памяти на основе МДП-структуры, флеш-память, МНОП-структуры.

9.Метрология МДП-структур Измерение параметров МДП-структур из измерений высоко- и низкочастотных вольт фарадных характеристик;

метод зарядовой накачки.

4.3. Лабораторные работы:

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены:

4.4. Расчетные задания:

Расчетное задание учебным планом не предусмотрено.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Рассчитать вольтфарадные характеристики идеальной МДП-структуры.

Рассчитать пороговое напряжение МДП-транзистора по заданным параметрам МДП структуры.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Интерактивные занятия проводятся в виде семинаров с анализом предлагаемых ситуаций, расчетом параметров и характеристик приборов, с интерпретацией реальных результатов экспериментальных данных полупроводниковых МДП-приборов.

Самостоятельная работа включает подготовку к интерактивным занятиям, тестам, работу над курсовым проектом, его оформление и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет.

В приложение к диплому вносится оценка за зачет.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

Гуртов В.А. Твердотельная электроника : учебное пособие для вузов по 1.

направлению 010700 "Физика" и специальности 010701 "Физика" / В. А. Гуртов. – 2-е изд., доп. – М. : Техносфера, 2005. – 408 с.

2. Sze S. M., Kwok K. Ng Physics of Semiconductor Devices. Third Edition. A JOHN WILEY & SONS, JNC., p. 815.

б) дополнительная литература:

Зи С.М. Физика полупроводниковых приборов, ч.1 и 2, М.: Мир.1984.

1.

Малер Д., Каймис Т. Элементы интегральных схем. М.: Мир.1988.

2.

Сыноров В.Ф., Чистяков Ю.С. Физика МДП структур. Воронеж, Изд-во 3.

Воронежского Университета, 1989.

7.2. Электронные образовательные ресурсы: а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: MathCAD 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, компьютерного класса с аппаратно-программные комплексом.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Твердотельная микро- и наноэлектроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., профессор Солдатов В.С.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Полупроводниковая электроника д.т.н., профессор Мирошникова И.Н.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника Программы подготовки: Твердотельная микро- и наноэлектроника.

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ТЕХНИКА СВЧ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному плану: ИРЭ М2. Часов (всего) по учебному плану: 108 часов Трудоемкость в зачетных единицах: 1 семестр Лекции Интерактивные занятия 54 часа 1 семестр Лабораторные работы 18 часов 1 семестр Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по 36 часов учебному плану (всего) Экзамен 1 семестр Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение физических основ и разновидностей элементов и устройств СВЧ техники, их принципа действия, основных параметров и характеристик, области применения.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

готовностью к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-5);

готовностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6);

способностью анализировать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников (ПК -7);

готовностью определять цели, осуществлять постановку задач приборов, схем и устройств СВЧ различного функционального назначения (ПК -8);

способностью разрабатывать технические задания на проектирование технологических процессов производства материалов и изделий электронной техники (в части СВЧ техники) (ПК -11);

готовностью осуществлять авторское сопровождение разрабатываемых устройств, приборов и системы СВЧ на этапах проектирования и производства (ПК -15);

готовностью формулировать цели и задачи научных исследований в соответствии с тенденциями и перспективами развития электроники и наноэлектроники, а также смежных областей науки и техники, способностью обоснованно выбирать теоретические и экспериментальные методы и средства решения сформулированных задач (ПК -16);

способностью к организации и проведению экспериментальных исследований с применением современных средств и методов (ПК -19);

способностью делать научно-обоснованные выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований, давать рекомендации по совершенствованию устройств и систем СВЧ техники, готовить научные публикации и заявки на изобретения (ПК -20);

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с физическими основами СВЧ приборов (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4);

дать информацию о принципах действия основных приборов и компонентов СВЧ диапазона и методах расчета их характеристик (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 114, 12, 14, 16, 18, 19, 20);

научить методам расчета, моделирования и исследования параметров и характеристик приборов и устройств СВЧ-диапазона (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4, 7, 12, 17, 18, 19, 20).

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Твердотельная микро- и наноэлектроника" направления 210100 Электроника и наноэлектроника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах, изучаемых по программам подготовки бакалавров: "Теоретические основы электротехники", "Твердотельная электроника", "Схемотехника".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы в виде магистерской диссертации по направлению «Электроника и наноэлектроника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по физическим основам приборов и устройств СВЧ-диапазона (ОК-1, ПК-4, 7);

физико-технологические основы процессов в приборах и устройствах СВЧ-диапазона (ОК-1, ПК-3, 4, 14, 16);

основные методы и средства измерения параметров и характеристик приборов и устройств СВЧ-диапазона и методы их моделирования (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20).

Уметь:

учитывать современные тенденции развития приборов и устройствах СВЧ-диапазона, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 7, 8, 16, 17, 18, 20);

решать задачи обработки данных с помощью современных инструментальных средств (ПК-17);

применять методы и средства измерения физических параметров приборов и устройств СВЧ-диапазона (ОК-1, ПК-2);

применять методы расчета параметров и характеристик, моделирования приборов и устройств СВЧ-диапазона (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20).

Владеть:

современными методами расчета характеристик приборов и устройств СВЧ-диапазона (ПК-4, 17, 18);

приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-6);

способностью строить физические и математические модели приборов и устройств СВЧ диапазона, а также использовать программные средства их компьютерного моделирования (ПК -12, 17, 18, 19, 20);

способностью аргументировано выбирать и реализовывать на практике эффективную методику экспериментального исследования параметров и характеристик приборов, схем, устройств и установок электроники и наноэлектроники различного функционального назначения (ПК -20);

готовностью анализировать и систематизировать результаты исследований, представлять материалы в виде научных отчетов, публикаций, презентаций (ПК -5, 18, 19, 20).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк интер лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Основные понятия.

Линии передачи СВЧ Опрос, тест 8 1 6 диапазона Неоднородности в Опрос, защита линиях СВЧ, 14 1 8 4 лабораторной работы согласование Методы анализа и Опрос, тест 10 1 8 синтеза СВЧ устройств Основные типы Опрос, защита пассивных СВЧ 14 1 8 4 лабораторной устройств Опрос, защита Невзаимные лабораторной 15 1 8 4 ферритовые устройства работы Элементы Опрос, контрольная интегральной техники 15 1 8 4 работа, коллоквиум СВЧ Основные типы и применение СВЧ Опрос, тест 11 1 8 резонаторов Зачет 4 1 -- 2 Экзамен устный.

17 Итого: 108 54 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Интерактивные занятия 1. Основные понятия. Линии передачи СВЧ диапазона Введение. Требования, предъявляемые к линиям передачи и к интегральным устройствам СВЧ. Необходимость использования теории электромагнитного поля. Решение волнового уравнения для однородной линии передачи, волны типов Т, Е и Н.

2. Неоднородности в линиях СВЧ, согласование Основные типы неоднородностей в планарных и объемных линиях СВЧ. Свойства стоячих волн, входное сопротивление. Коэффициент отражения и коэффициент стоячей волны. Вносимые потери. Проблемы согласования в устройствах СВЧ, согласующие трансформаторы.

3. Методы анализа и синтеза СВЧ устройств Применение метода эквивалентных схем для анализа и синтеза СВЧ устройств.

Круговая диаграмма полных сопротивлений и проводимостей в полярной системе координат.

4. Основные типы пассивных СВЧ устройств Элементы интегральной техники СВЧ. Элементы цепей согласования, ответвители, мосты. Способы анализа и проектирования пассивных устройств.

5. Невзаимные ферритовые устройства Проявление невзаимных свойств ферритовых элементов в СВЧ диапазоне. Принципы действия и основные параметры ферритовых вентилей и циркуляторов.

6. Элементы интегральной техники СВЧ Частотные фильтры. Цепи подачи напряжения питания и управляющих сигналов.

Устройства сложения и деления СВЧ мощности.

7. Основные типы и применение СВЧ резонаторов Разновидности планарных и объемных СВЧ резонаторов, их основные параметры.

Примеры использования резонаторов в СВЧ генераторах, фильтрах и в измерителях частоты колебаний.

4.3. Лабораторные работы:

1. Исследование волноводной измерительной линии.

2. Исследование СВЧ моста.

3. Исследование СВЧ резонатора.

4.4. Расчетные задания:

Расчетное задание учебным планом не предусмотрено.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Интерактивные занятия проводятся в виде семинаров с анализом предлагаемых ситуаций, расчетом параметров и характеристик приборов и устройств, с интерпретацией результатов экспериментальных данных по полупроводниковым СВЧ приборам. Используются компьютерные презентации.

Лабораторные работы проводятся в виде традиционных занятий.

Самостоятельная работа включает подготовку к интерактивным занятиям, лабораторным работам, тестам, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос, защиты лабораторных работ (с общим зачетом).

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется оценкой на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка на экзамене.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

Устройства СВЧ и антенны: Учеб. пособие для вузов / Д.И. Воскресенский, 2.

В.И. Степаненко, В.С. Филиппов и др.;

Под ред. Д.И. Воскресенского. – 3-е изд. доп. и перераб. - М.: Радио и связь, 2003.

Воскресенский Д.И., Гостюхин В.Л., Максимов В.М., Пономарев Л.И.

3.

Устройства СВЧ и антенны / Под ред. Д.И. Воскресенского. Изд. 2-е доп. и перераб. - М.:

Радиотехника, 2006.- 376 с.

Описания лабораторных работ 1. Учебное пособие к практическим занятиям по исследованию параметров СВЧ устройств / Витко А.В., Воронин Е.Н., Семёнов А.И., Трофимова Т.А. - М.: Издательство МАИ, 1986.- 76 с.

б) дополнительная литература:

1. Журавлева Л.В. Радиоэлектроника. М.: Издательский центр «Академия», 2005.

2. Лебедев И.В., Шнитников А.С. Твердотельная СВЧ электроника. Учебное пособие. М.:

МЭИ, 1988.

3. Аваев, Н. А., Шишкин. Г. Г. Электронные приборы. — М.: Издательство МАИ, 1996.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: MathCAD, MATLAB.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории с возможность проведения компьютерных презентаций, учебных лабораторий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Твердотельная микро- и наноэлектроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Шнитников А.С.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Полупроводниковая электроника д.т.н., профессор Мирошникова И.Н.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника Программы подготовки: Твердотельная микро- и наноэлектроника.

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ СВЧ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному плану: ИРЭ М2. Часов (всего) по учебному плану: 108 часов Трудоемкость в зачетных единицах: 2 семестр Лекции Интерактивные занятия 54 часа 2 семестр Лабораторные работы 18 часов 2 семестр Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по 36 часов учебному плану (всего) Экзамен Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение физических основ и разновидностей полупроводниковых СВЧ приборов, их принципа действия, основных параметров и характеристик, области применения.

По завершению освоения данной дисциплины студент должен обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

готовностью к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-5);

готовностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6);

способностью анализировать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников (ПК -7);

готовностью определять цели, осуществлять постановку задач проектирования полупроводниковых приборов СВЧ, схем и устройств различного функционального назначения (ПК -8);

способностью разрабатывать технические задания на проектирование технологических процессов производства материалов и изделий электронной техники (в части СВЧ техники) (ПК -11);

готовностью обеспечивать технологичность полупроводниковых приборов СВЧ и процессов их изготовления, оценивать экономическую эффективность технологических процессов (ПК -14);

готовностью осуществлять авторское сопровождение разрабатываемых полупроводниковых приборов СВЧ на этапах проектирования и производства (ПК -15);

готовностью формулировать цели и задачи научных исследований в соответствии с тенденциями и перспективами развития электроники и наноэлектроники, а также смежных областей науки и техники, способностью обоснованно выбирать теоретические и экспериментальные методы и средства решения сформулированных задач (ПК -16);

способностью к организации и проведению экспериментальных исследований с применением современных средств и методов (ПК -19);

способностью делать научно-обоснованные выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований, давать рекомендации по совершенствованию устройств и систем СВЧ техники, готовить научные публикации и заявки на изобретения (ПК -20);

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с физическими основами полупроводниковых приборов СВЧ (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4);

дать информацию о принципах действия основных полупроводниковых приборов СВЧ и методах расчета их характеристик, особенностях приборов, изготовленных из различных полупроводниковых материалов (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 114, 12, 14, 16, 18, 19, 20);

научить методам расчета, моделирования и исследования параметров и характеристик полупроводниковых приборов СВЧ (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4, 7, 12, 17, 18, 19, 20).

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Твердотельная микро- и наноэлектроника" направления 210100 Электроника и наноэлектроника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах, изучаемых по программам подготовки бакалавров: «Материалы электронной техники», «Твердотельная электроника», «Схемотехника», «Физика полупроводников», «Физика полупроводниковых приборов и интегральных схем», а также курсе для магистров «Техника СВЧ».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы в виде магистерской диссертации по направлению «Электроника и наноэлектроника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по физическим основам полупроводниковых приборов СВЧ (ОК-1, ПК-4, 7);

физико-технологические основы процессов в полупроводниковых приборах СВЧ (ОК-1, ПК-3, 4, 14, 16);

принципы использования физических эффектов в твердом теле;

в приборах и устройствах на основе полупроводниковых приборов СВЧ (ОК-1, ПК-3, 4, 14, 16);

принципы действия и методы расчета основных полупроводниковых приборов СВЧ, особенности приборов, изготовленных из различных полупроводниковых материалов, их преимущества и ограничения (ОК-1, ПК-1, 3, 4, 5, 6, 9, 11, 12, 17, 20);

основные методы и средства измерения параметров и характеристик полупроводниковых приборов СВЧ и методы их моделирования (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20).

Уметь:

учитывать современные тенденции развития полупроводниковых приборов СВЧ, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 7, 8, 16, 17, 18, 20);

решать задачи обработки данных с помощью современных инструментальных средств (ПК-17);

применять методы и средства измерения физических параметров полупроводниковых приборов СВЧ (ОК-1, ПК-2);

применять методы расчета параметров и характеристик, моделирования полупроводниковых приборов СВЧ (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20) Владеть:

современными методами расчета характеристик полупроводниковых приборов СВЧ (ПК-4, 17, 18);

приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-6);

способностью строить физические и математические модели полупроводниковых приборов СВЧ, а также использовать программные средства их компьютерного моделирования (ПК -12, 17, 18, 19, 20);

способностью аргументировано выбирать и реализовывать на практике эффективную методику экспериментального исследования параметров и характеристик приборов, схем, устройств и установок электроники и наноэлектроники различного функционального назначения (ПК -20);

готовностью анализировать и систематизировать результаты исследований, представлять материалы в виде научных отчетов, публикаций, презентаций (ПК -5, 18, 19, 20).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 час.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк интер лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Основные понятия.

Диоды с переменной Опрос, тест 16 2 8 4 емкостью Смесительные и Опрос, защита 16 2 8 4 детекторные диоды лабораторной работы Переключательные и Опрос, тест 12 2 8 ограничительные диоды Туннельные и лавинно- Опрос, защита 16 2 8 4 пролетные диоды лабораторной Опрос, защита Диод Ганна лабораторной 14 2 6 4 работы, коллоквиум Биполярные и полевые Опрос, тест 12 2 8 СВЧ транзисторы Новые типы быстродействующих Опрос, тест 12 2 8 транзисторов, интегральные схемы Зачет 10 2 -- 2 Итого: 108 54 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Интерактивные занятия:

1. Основные понятия. Диоды с переменной емкостью.

Особенности диапазона СВЧ и его использование. Роль техники СВЧ в развитии систем связи и радиолокации, в освоении космического пространства. Функции, выполняемые полупроводниковыми приборами в устройствах СВЧ. Основные этапы в развитии микроэлектроники СВЧ. Разновидности диодов с переменной емкостью.

2. Смесительные и детекторные диоды Вольтамперные характеристики диодов различного типа: точечного, обращенного, диода с барьером Шоттки. Принцип детектирования и смешения частот на нелинейном сопротивлении.

3. Переключательные и ограничительные диоды Принцип работы и эквивалентная схема переключательного pin-диода. Переключатели и фазовращатели на pin-диодах. Защитные устройства на ограничительных диодах.

4. Туннельные и лавинно-пролетные диоды Вольтамперная характеристика и эквивалентная схема туннельного диода.

Максимальная рабочая частота и выходная мощность.

Лавинное умножение носителей заряда. Насыщение дрейфовой скорости электронов в высоких полях.

Принцип действия ЛПД.

5. Диод Ганна Принцип работы генератора на диоде Ганна. Динамическая вольтамперная характеристика. Суммирование мощности нескольких диодов в общей нагрузке.

6. Биполярные и полевые СВЧ транзисторы Частотные ограничения в биполярных транзисторах. Эквивалентная схема СВЧ транзистора. Транзистор с низкой концентрацией примеси в эмиттере.

Частотные ограничения в полевых транзисторах. Конструкция полевого транзистора с барьером Шоттки на затворе. Полевой транзистор с двумя затворами.

7. Новые типы быстродействующих транзисторов, интегральные схемы Транзистор с сетчатой базой. Биполярный гетеротранзистор. Полевой гетеротранзистор с высокой подвижностью электронов.

Развитие монолитных интегральных схем СВЧ на основе арсенида галлия, их основные преимущества и недостатки.

Тенденции и перспективы дальнейшего развития микроэлектроники СВЧ.

4.3. Лабораторные работы:

1. Исследование диодов Ганна.

2. Исследование лавинно-пролетных диодов.

3. Исследование параметров бытовой СВЧ печи.

4.4. Расчетные задания:

Расчетное задание учебным планом не предусмотрено.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Интерактивные занятия проводятся в виде семинаров с применением компьютерных презентаций, анализом предлагаемых ситуаций, расчетом параметров и характеристик приборов, с интерпретацией реальных результатов экспериментальных данных по полупроводниковым СВЧ приборам.

Лабораторные работы проводятся в виде традиционных занятий.

Самостоятельная работа включает подготовку к интерактивным занятиям, лабораторным работам, тестам, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос, защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины рассчитывается из условия: 0,5х(средняя арифметическая оценка за защиты лабораторных работ + оценка на зачете).

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

3. Васильев А.Г., Колковский Ю.В., Концевой Ю.А. СВЧ приборы и устройства на широкозонных полупроводниках. Мю: Техносфера, 2011. – 416 с.

4. Твердотельная электроника: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Э.Н.

Воронков, А.М. Гуляев, И.Н. Мирошникова, Н.А. Чарыков. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 320 с.

5. Шалимова К.В. Физика полупроводников. СПб. : изд. Лань. 2010. 384 с.

Описания лабораторных работ Твердотельная электроника. Лабораторные работы: методическое пособие / Э.Н.

1.

Воронков, О.Б. Сарач, Н.А. Чарыков. - М.: Издательский дом МЭИ, 2007. – 28 с.

б) дополнительная литература:

1. Старосельский В.И. Физика полупроводниковых приборов микроэлектроники: Учеб.

пособие / - М.: Высшее образование;

Юрайт-Издат, 2009. – 463 с.

2. Лебедев А. И. Физика полупроводниковых приборов. — М.: Физматлит, 2008 – 488 с.

3. Гуртов В.А. Твердотельная электроника : Учебное пособие для вузов по направлению 010700 "Физика" и специальности 010701 "Физика" / В. А. Гуртов. – 2-е изд., доп. – М. :

Техносфера, 2005. – 408 с.

4. Пасынков В.В. Полупроводниковые приборы : Учебник для вузов / В. В. Пасынков, Л.

К. Чиркин. – 7-е изд., испр. – СПб. : Лань, 2003. – 480 с..

5. Лебедев И.В., Шнитников А.С. Твердотельная СВЧ электроника. Учебное пособие.

М.: МЭИ, 1988.

6. Аваев, Н. А., Шишкин. Г. Г. Электронные приборы. — Издательство МАИ, 1996.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: MathCAD, MATLAB.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории с возможностью проведения компьютерных презентаций, учебных лабораторий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Твердотельная микро- и наноэлектроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Шнитников А.С.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Полупроводниковая электроника д.т.н., профессор Мирошникова И.Н.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника Программы подготовки: Твердотельная микро- и наноэлектроника.

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИЕМНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному плану: ИРЭ М2. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 1 семестр Лекции Интерактивные занятия 36 час 1 семестр Лабораторные работы Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по 72 часа учебному плану (всего) Экзамен Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение физических основ и разновидностей приемников оптического излучения, их принципа действия, основных параметров и характеристик, области применения.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

готовностью к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-5);

готовностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6);

способностью анализировать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников (ПК -7);

готовностью определять цели, осуществлять постановку задач проектирования оптоэлектронных приборов, схем и устройств различного функционального назначения (ПК -8);

способностью разрабатывать технические задания на проектирование технологических процессов производства материалов и изделий электронной техники (в части полупроводниковых приемников излучения) (ПК -11);

готовностью обеспечивать технологичность изделий электроники (полупроводниковых приемников излучения) и процессов их изготовления, оценивать экономическую эффективность технологических процессов (ПК -14);

готовностью осуществлять авторское сопровождение разрабатываемых устройств, приборов и системы электроники (полупроводниковых приемников излучения) на этапах проектирования и производства (ПК -15);

готовностью формулировать цели и задачи научных исследований в соответствии с тенденциями и перспективами развития электроники и наноэлектроники, а также смежных областей науки и техники, способностью обоснованно выбирать теоретические и экспериментальные методы и средства решения сформулированных задач (ПК -16);

способностью к организации и проведению экспериментальных исследований с применением современных средств и методов (ПК -19);

способностью делать научно-обоснованные выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований, давать рекомендации по совершенствованию устройств и систем оптоэлектроники, готовить научные публикации и заявки на изобретения (ПК -20);

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с физическими основами приемников оптического излучения (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4);

дать информацию о принципах действия основных полупроводниковых приемников оптического излучения и методах расчета их характеристик, особенностях приборов, изготовленных из различных полупроводниковых материалов (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 114, 12, 14, 16, 18, 19, 20);

научить методам расчета, моделирования и исследования параметров и характеристик полупроводниковых оптоэлектронных приборов (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4, 7, 12, 17, 18, 19, 20).

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки бакалавров по программе "Твердотельная микро- и наноэлектроника" направления 210100 Электроника и наноэлектроника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах, изучаемых по программам подготовки бакалавров: "Материалы электронной техники", "Твердотельная электроника", "Схемотехника", "Физика конденсированного состояния".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы в виде магистерской диссертации по направлению «Электроника и наноэлектроника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по физическим основам полупроводниковых приемников оптического излучения (ОК-1, ПК-4, 7);

физико- технологические основы процессов в полупроводниковых приемников оптического излучения (ОК-1, ПК-3, 4, 14, 16);

принципы использования физических эффектов в твердом теле;

в приборах и устройствах на основе полупроводниковых приемников оптического излучения (ОК-1, ПК-3, 4, 14, 16);

принципы действия и методы расчета основных полупроводниковых приемников оптического излучения, особенности приборов, изготовленных из различных полупроводниковых материалов, их преимущества и ограничения (ОК-1, ПК-1, 3, 4, 5, 6, 9, 11, 12, 17, 20);

основные методы и средства измерения параметров и характеристик полупроводниковых приемников оптического излучения и методы их моделирования (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20).

Уметь:

учитывать современные тенденции развития полупроводниковых приемников оптического излучения, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 7, 8, 16, 17, 18, 20);

решать задачи обработки данных с помощью современных инструментальных средств (ПК-17);

применять методы и средства измерения физических параметров полупроводниковых приемников оптического излучения (ОК-1, ПК-2);

применять методы расчета параметров и характеристик, моделирования полупроводниковых приемников оптического излучения (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20) Владеть:

современными методами расчета характеристик полупроводниковых приемников оптического излучения (ПК-4, 17, 18);

приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-6);

способностью строить физические и математические модели полупроводниковых приемников оптического излучения, а также использовать программные средства их компьютерного моделирования (ПК -12, 17, 18, 19, 20);

способностью аргументировано выбирать и реализовывать на практике эффективную методику экспериментального исследования параметров и характеристик приборов, схем, устройств и установок электроники и наноэлектроники различного функционального назначения (ПК -20);

готовностью анализировать и систематизировать результаты исследований, представлять материалы в виде научных отчетов, публикаций, презентаций (ПК -5, 18, 19, 20).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк интер лаб сам.


1 2 3 4 5 6 7 8 Оптические свойства полупроводников и их Опрос, тест 8 1 4 влияние на параметры фотоприемников Основные параметры и Опрос, тест 12 1 4 характеристики ФП Собственные Опрос, тест 16 1 4 фоторезисторы (СФР) Физические эффекты в СФР и их Опрос, тест влияние на 12 1 6 параметры и характеристики Частотные характеристики Опрос, тест 6 1 2 фоторезисторов Опрос, тест Конкретные СФР 14 1 6 Подготовка реферата Основы работы фотоприемников с Опрос, тест 10 1 4 потенциальными барьерами Конкретные типы Опрос.

18 1 6 фотодиодов Подготовка реферата Презентация и Зачет защита реферата и 12 1 -- реферата Экзамен Итого: 108 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Интерактивные занятия 1. Оптические свойства полупроводников и их влияние на параметры фотоприемников Характеристики излучения. Законы Планка, Стефана-Больцмана, Вина.

Пропускание атмосферы и спектральные области применения ФП. Оптические свойства полупроводников и их влияние на параметры фотоприемников 2. Основные параметры и характеристики ФП Основные параметры и характеристики ФП. Понятие об идеальном ФП. Приемники излучения с внутренним фотоэффектом. Поглощение свободными носителями. ФП на «горячих» электронах.

3. Собственные фоторезисторы (СФР) Физические явления в фоторезисторах. Схема измерения. Вольт-амперная характеристики СФР. Чувствительность СФР. Частотные характеристики СФР.

Спектральные характеристики СФР. Коэффициент усиления по фототоку. Выбор степени легирования 4. Физические эффекты в СФР и их влияние на параметры и характеристики Влияние центров прилипания на чувствительность СФР. Эффект вытягивания в СФР.

Спектральные характеристики СФР.

5. Частотные характеристики фоторезисторов Частотные характеристики СФР, случай линейной и квадратичной рекомбинации.

Основы теории шумов фоторезисторов.

6. Конкретные СФР Характеристики СФР, изготовленных из различных полупроводниковых материалов.

SPRITE-фоторезисторы.

7. Основы работы фотоприемников с потенциальными барьерами Фотодиод (ФД) на основе рn-перехода. Принцип работы ФД. Режимы работы фотодиода. Вольт-амперные характеристики фотодиода. Темновые токи через pn-переход.

Фототок. Люкс-амперные характеристики фотодиода Квантовый выход фотодиода.

Чувствительность фотодиода. Спектральные характеристики ФД. Влияние поверхностной рекомбинации. Частотные характеристики фотодиодов. Шумы фотодиодов.

8. Конкретные типы фотодиодов ФД с «прозрачной» n-областью. Дрейфовые фотодиоды. Фотоэлементы (солнечные элементы). PIN-фотодиоды: принцип работы, энергетические диаграммы. Лавинные фотодиоды. Особенности технологии изготовления лавинных фотодиодов. Квантовый выход фотодиода с pn-переходом, индуцированным полем. Фотодиоды Шоттки.

4.3. Лабораторные работы:

Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены 4.4. Расчетные задания:

Расчетное задание учебным планом не предусмотрено.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Интерактивные занятия проводятся в виде семинаров с анализом предлагаемых ситуаций, расчетом параметров и характеристик приборов, с интерпретацией реальных результатов экспериментальных данных полупроводниковых приемников излучения.

Самостоятельная работа включает подготовку к интерактивным занятиям, тестам, оформление реферата и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет.

В приложение к диплому вносится оценка за зачет.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

Твердотельная электроника: учеб. пособие для студ. высш. учеб.

1.

заведений/[Э.Н. Воронков, А.М. Гуляев, И.Н. Мирошникова, Н.А. Чарыков]. – М.:

Издательский центр «Академия», 2009. – 320 с.

Филачев А.М., Таубкин И.И., Трищенков М.А. Твердотельная 2.

фотоэлектроника. Физические основы. – М.: Физматкнига, 2007. – 384 с.

б) дополнительная литература:

Мирошникова И.Н., Мухин Ю.А. Оптоэлектроника. Лабораторные работы.

1.

Часть 1. Методическое пособие по курсам «Оптоэлектроника» и «Приемники излучения и фотоприемные устройства» - М.: Издательский дом МЭИ, Мирошникова И.Н. Оптоэлектроника. Лабораторные работы. Часть 2.

2.

Методическое пособие по курсам «Оптоэлектроника» и «Приемники излучения и фотоприемные устройства» - М.: Издательский дом МЭИ, 2011.

Гуляев А.М., Мирошникова И.Н., Карпов В.В. Расчет параметров 3.

фотоприёмников М.: Изд. МЭИ.- 1998. - 63 c.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: MathCAD.

б) другие:

рекламные видеоролики фирмы «Sofradir», Уральского оптико-механического завода, RMT Ltd.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, компьютерного класса с аппаратно-программные комплексом.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Твердотельная микро- и наноэлектроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Мирошникова И.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Полупроводниковая электроника д.т.н., профессор Мирошникова И.Н.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника Программы подготовки: Твердотельная микро- и наноэлектроника.

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная № дисциплины по учебному плану: ИРЭ М2. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 2 семестр Лекции 18 час 2 семестр Интерактивные занятия 36 час 2 семестр Лабораторные работы 36 час 2 семестр Расчетные задания, рефераты 2 семестр Объем самостоятельной работы по 54 часа учебному плану (всего) Экзамен 2 семестр Курсовые проекты (работы) Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение разновидностей полупроводниковых оптоэлектронных приборов, их принципа действия, основных параметров и характеристик, области применения.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

готовностью к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-5);

готовностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6);

способностью анализировать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников (ПК -7);

готовностью определять цели, осуществлять постановку задач проектирования оптоэлектронных приборов, схем и устройств различного функционального назначения (ПК -8);

способностью разрабатывать технические задания на проектирование технологических процессов производства материалов и изделий электронной техники (в части оптоэлектроники) (ПК -11);

готовностью обеспечивать технологичность изделий оптоэлектроники и процессов их изготовления, оценивать экономическую эффективность технологических процессов (ПК -14);

готовностью осуществлять авторское сопровождение разрабатываемых устройств, приборов и системы оптоэлектроники на этапах проектирования и производства (ПК -15);

готовностью формулировать цели и задачи научных исследований в соответствии с тенденциями и перспективами развития электроники и наноэлектроники, а также смежных областей науки и техники, способностью обоснованно выбирать теоретические и экспериментальные методы и средства решения сформулированных задач (ПК -16);

способностью к организации и проведению экспериментальных исследований с применением современных средств и методов (ПК -19);

способностью делать научно-обоснованные выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований, давать рекомендации по совершенствованию устройств и систем оптоэлектроники, готовить научные публикации и заявки на изобретения (ПК -20);

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с физическими основами полупроводниковых оптоэлектронных приборов (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4);

дать информацию о принципах действия основных полупроводниковых оптоэлектронных приборов и методах расчета их характеристик, особенностях приборов, изготовленных из различных полупроводниковых материалов (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 114, 12, 14, 16, 18, 19, 20);

научить методам расчета, моделирования и исследования параметров и характеристик полупроводниковых оптоэлектронных приборов (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4, 7, 12, 17, 18, 19, 20).


2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Твердотельная микро- и наноэлектроника" направления 210100 Электроника и наноэлектроника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах, изучаемых по программам подготовки бакалавров: "Материалы электронной техники", "Твердотельная электроника", "Схемотехника", "Физика полупроводников", а также курсе для магистров "Полупроводниковые приемники оптического излучения".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы в виде магистерской диссертации по направлению «Электроника и наноэлектроника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по физическим основам полупроводниковых оптоэлектронных приборов (ОК-1, ПК-4, 7);

физико- технологические основы процессов в полупроводниковых оптоэлектронных приборах (ОК-1, ПК-3, 4, 14, 16);

принципы использования физических эффектов в твердом теле;

в приборах и устройствах на основе полупроводниковых оптоэлектронных приборов (ОК-1, ПК-3, 4, 14, 16);

принципы действия и методы расчета основных полупроводниковых оптоэлектронных приборов, особенности приборов, изготовленных из различных полупроводниковых материалов, их преимущества и ограничения (ОК-1, ПК-1, 3, 4, 5, 6, 9, 11, 12, 17, 20);

основные методы и средства измерения параметров и характеристик полупроводниковых оптоэлектронных приборов и методы их моделирования (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20).

Уметь:

учитывать современные тенденции развития полупроводниковых оптоэлектронных приборов, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 7, 8, 16, 17, 18, 20);

решать задачи обработки данных с помощью современных инструментальных средств (ПК-17);

применять методы и средства измерения физических параметров полупроводниковых оптоэлектронных приборов (ОК-1, ПК-2);

применять методы расчета параметров и характеристик, моделирования полупроводниковых оптоэлектронных приборов (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20) Владеть:

современными методами расчета характеристик полупроводниковых оптоэлектронных приборов (ПК-4, 17, 18);

приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-6);

способностью строить физические и математические модели полупроводниковых оптоэлектронных приборов, а также использовать программные средства их компьютерного моделирования (ПК -12, 17, 18, 19, 20);

способностью аргументировано выбирать и реализовывать на практике эффективную методику экспериментального исследования параметров и характеристик приборов, схем, устройств и установок электроники и наноэлектроники различного функционального назначения (ПК -20);

готовностью анализировать и систематизировать результаты исследований, представлять материалы в виде научных отчетов, публикаций, презентаций (ПК -5, 18, 19, 20).

СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк интер лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Задачи и направления развития оптоэлектроники.

Физические явления, Опрос, тест 11 2 3 4 лежащие в основе оптоэлектронных устройств Устройства и элементы Опрос, тест 10 2 2 4 интегральной оптики Люминесценция Опрос, тест 8 2 2 4 полупроводников Предпробойная Опрос 12 2 2 4 4 электролюминесценция Опрос, тест, защита Светодиоды и оптроны лабораторной 12 2 2 4 4 работы.

Полупроводниковые Опрос, тест.

13 2 3 4 4 лазеры Опрос, тест, защита Оптические модуляторы лабораторной 12 2 2 4 4 и дефлекторы работы.

Фотоприемники и устройства оптической Опрос.

34 2 2 8 20 памяти Зачет 4 2 -- -- -- Экзамен устный.

28 -- -- -- Итого: 144 18 36 36 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции:

1. Задачи и направления развития оптоэлектроники. Физические явления, лежащие в основе оптоэлектронных устройств Уравнения Максвелла и их решения. Когерентное излучение. Временная и пространственная когерентность. Основные свойства фотонов.

2. Устройства и элементы интегральной оптики Световоды и принципы волоконно - оптической связи. Распространение сигнала по световоду. Методы и элементы оптической обработки информации.

3. Люминесценция полупроводников Основные понятия и определения. Рекомбинационное излучение. Теория Ван Русбрека Шокли. Условие инверсной населенности. Усиление излучения. Условия получения лазерного режима.

4. Предпробойная электролюминесценция.

Механизмы возбуждения электролюминесценции. Предпробойная электролюминесценция. Туннельный эффект. Ударная ионизация. Законы сохранения энергии при ионизации атома решетки.

5. Светодиоды и оптроны Диодные источники излучения. Инжекционная электролюминесценция. Основы теории излучательной рекомбинации. Материалы, используемые для конструирования светодиодов.

Коэффициенты инжекции, пропускания и вывода.

Оптроны и оптоэлектронные схемы. Определение оптрона, его устройство, принцип действия. Классификация оптронов. Системы параметров оптронов.

6. Полупроводниковые лазеры Физические явления в полупроводниковых лазерах. Устройство и типы приборов.

Вклад российских ученых в развитие квантовой электроники. Основные параметры лазеров:

диаграмма направленности, ВАХ и КПД и применения лазерных диодов. Старение источников излучения.

7. Оптические модуляторы и дефлекторы Оптические свойства анизотропной среды. Управление параметрами излучения.

Принцип действия и устройство оптических модуляторов и дефлекторов. Модуляция излучения при электрическом управлении поглощения. Электро-оптический модулятор.

Устройства оптической памяти: способы организации, принципы записи и считывания информации, параметры.

Знакосинтезирующие индикаторы.

8. Фотоприемники и устройства оптической памяти Устройства оптической памяти: способы организации, принципы записи и считывания информации, параметры голограммы. Голография. Запись и восстановление голограмм.

Плоские и объемные голограммы. Применения голографии.

Приемники излучения с внутренним и внешним фотоэффектом.

Приборы с зарядовой связью (ПЗС). Физика МДП-структуры. Принцип работы ПЗС с поверхностным и объемным каналами. Энергетические диаграммы.

Устройства и элементы интегральной оптики. Элементы оптических вычислительных машин.

4.2.2. Интерактивные занятия Функция взаимной когерентности. Временная когерентность и степень монохроматизации излучения. Пространственная когерентность и степень направленности излучения.

Спектры люминесценции. Спонтанное и вынужденное излучение. Коэффициенты Эйнштейна.

Электролюминесцентные конденсаторы: ВАХ и ВЯХ;

устройство, материалы, параметры, области применения. Волны яркости.

Технология изготовления и конструкции светодиодов. Параметры светодиодов:

спектральные характеристики, инерционность, КПД, временная и температурная зависимость. Квантовый выход СИД.

Лазеры не гетеропереходах. Полосковые лазеры. Устройство и типы приборов. Лазеры с квантово-размерными слоями.

Модуляция излучения при электрическом управлении поглощения. Модуляция излучения при поглощении свободными носителями. Модуляция света, основанная на эффекте сдвига края поглощения. Оптически управляемые модуляторы света.

Оптические дефлекторы. Акусто-оптический дефлектор.

Приемники излучения с внутренним фотоэффектом. Солнечные элементы. КПД.

4.3. Лабораторные работы:

Выполняется 8 лабораторные работы из числа перечисленных ниже:

№1. Исследование характеристик электролюминесцентного конденсатора и резистивного оптрона на его основе.

№2. Изучение характеристик инжекционного светодиода.

№3. Исследование параметров полупроводникового лазера.

№4.Изучение статических характеристик полупроводниковых фотодиодов и фоторезисторов.

№5. Исследование работы фоторезисторов в динамическом режиме.

№6. Исследование работы фотодиодов с «прозрачной» n-областью в динамическом режиме.

№7. Изучение работы диодного оптрона в импульсном режиме №8. Исследование акустооптического дефлектора.

№9. Исследование вольт-амперных характеристик светоизлучательных диодов.

№10. Исследование вольт-амперных характеристик фоторезисторов (фототранзисторов) №11. Исследование световых характеристик фоторезисторов.

№12. Исследование спектральных характеристик фоторезисторов.

№13. Исследование релаксации фотопроводимости фоторезисторов 4.4. Расчетные задания:

Разработка конструкции и расчет параметров излучателя света или фотоприемника.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием компьютерных презентаций и видеофильмов (ЭОР).

Интерактивные занятия проводятся в виде семинаров с анализом предлагаемых ситуаций, расчетом параметров и характеристик приборов, изложенных в лекциях, с интерпретацией реальных результатов экспериментальных данных полупроводниковых приборов.

Лабораторные работы проводятся в виде традиционных занятий.

Самостоятельная работа включает подготовку к лекциям, лабораторным работам, тестам, оформление реферата и подготовку к его защите, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, устный опрос, защиты лабораторных работ (с общим зачетом).

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется оценкой на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка на экзамене.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

Твердотельная электроника: учеб. пособие для студ. высш. учеб.

3.

заведений/[Э.Н. Воронков, А.М. Гуляев, И.Н. Мирошникова, Н.А. Чарыков]. – М.:

Издательский центр «Академия», 2009. – 320 с.

Шалимова К.В. Физика полупроводников. СПб. : изд. Лань. 2010. 384 с.

4.

Описания лабораторных работ Мирошникова И.Н., Мухин Ю.А. Оптоэлектроника. Лабораторные работы.

1.

Часть 1. Методическое пособие по курсам «Оптоэлектроника» и «Приемники излучения и фотоприемные устройства» - М.: Издательский дом МЭИ, Мирошникова И.Н. Оптоэлектроника. Лабораторные работы. Часть 2.

2.

Методическое пособие по курсам «Оптоэлектроника» и «Приемники излучения и фотоприемные устройства» - М.: Издательский дом МЭИ, 2011.

Филачев А.М., Таубкин И.И., Трищенков М.А. Твердотельная 3.

фотоэлектроника. Физические основы. – М.: Физматкнига, 2007. – 384 с.

Быстров Ю.А. Оптоэлектронные приборы и устройства: Учеб. пособие. – М.:

4.

РадиоСофт, 2001. – 256 с.: ил.

б) дополнительная литература:

Гуляев А.М., Мирошникова И.Н., Карпов В.В. Расчет параметров 4.

фотоприёмников М.: Изд. МЭИ.- 1998. - 63 c.

Мухин Ю.А. Приборы и устройства полупроводниковой оптоэлектроники:

5.

Учеб. пособие.;

под ред. В.Н. Бодрова, Г.И. Обидина. – М.: Изд-во МЭИ, 1996. – 298 с.

Гуляев А.М., Мирошникова И.Н. Фотоприемники. Лабораторные работы по 6.

курсам "Фотоприемные устройства", "Приемники оптического излучения" М.: Изд. МЭИ. 1998. -31 с.

Шуберт, Ф. Е. Светодиоды / Ф. Е. Шуберт ;

пер. с англ. под ред. А. Э.

7.

Юновича. - М. : Физматлит, 2008. - 495 с. : ил. - Пер. изд.: Light-emitting diodes / Schubert, Fred. - Cambridge.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: MathCAD.

б) другие:

рекламные видеоролики фирмы «Sofradir», Уральского оптико-механического завода, RMT Ltd.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, учебных лабораторий, компьютерного класса с аппаратно-программные комплексом.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Твердотельная микро- и наноэлектроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Мирошникова И.Н.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Полупроводниковая электроника д.т.н., профессор Мирошникова И.Н.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника Программы подготовки: Твердотельная микро- и наноэлектроника.

Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ СБИС" Цикл: профессиональный Часть цикла: вариативная/по выбору № дисциплины по учебному плану: ИРЭ М2.10. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 2 семестр Лекции Интерактивные занятия 54 часа 2 семестр Лабораторные работы Расчетные задания, рефераты Объем самостоятельной работы по 36 часов учебному плану (всего) Экзамен Курсовые проекты (работы) 54 часа 2 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение методов проектирования сверх больших интегральных схем (СБИС) с учетом специфики их технологии.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

готовностью к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

готовностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6);

способностью анализировать состояние научно-технической проблемы путем подбора, изучения и анализа литературных и патентных источников (ПК -7);

готовностью определять цели, осуществлять постановку задач проектирования СБИС различного функционального назначения (ПК -8);

способностью разрабатывать технические задания на проектирование СБИС (ПК -11);

готовностью обеспечивать технологичность СБИС и процессов их изготовления, оценивать экономическую эффективность технологических процессов (ПК -14);

готовностью осуществлять авторское сопровождение разрабатываемых СБИС на этапах проектирования и производства (ПК -15);

готовностью формулировать цели и задачи научных исследований в соответствии с тенденциями и перспективами развития электроники и наноэлектроники, а также смежных областей науки и техники, способностью обоснованно выбирать теоретические и экспериментальные методы и средства решения сформулированных задач (ПК -16);

способностью к организации и проведению экспериментальных исследований с применением современных средств и методов (ПК -19);

способностью делать научно-обоснованные выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований, давать рекомендации по совершенствованию устройств и систем, готовить научные публикации и заявки на изобретения (ПК -20);

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с физическими основами СБИС (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4);

научить методам расчета, моделирования и исследования параметров и характеристик СБИС (ОК-1, 2, ПК-1, 3, 4, 7, 12, 17, 18, 19, 20).

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Твердотельная микро- и наноэлектроника" направления 210100 Электроника и наноэлектроника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах, изучаемых по программам подготовки бакалавров:

электронной техники", электроника", "Материалы "Твердотельная "Схемотехника", "Физика полупроводников", "Физика полупроводниковых приборов и интегральных схем" а также курсов для магистров "Проектирование и технология электронной компонентной базы", "Компьютерные технологии в научных исследованиях".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы в виде магистерской диссертации по направлению «Электроника и наноэлектроника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по физическим основам СБИС (ОК-1, ПК-4, 7);

физико- технологические основы процессов в СБИС (ОК-1, ПК-3, 4, 14, 16);

принципы использования физических эффектов в твердом теле;

в приборах и устройствах на основе СБИС (ОК-1, ПК-3, 4, 14, 16);

принципы действия и методы расчета основных СБИС, их преимущества и ограничения (ОК-1, ПК-1, 3, 4, 5, 6, 9, 11, 12, 17, 20);

основные методы и средства измерения параметров и характеристик СБИС и методы их моделирования (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20).

Уметь:

учитывать современные тенденции развития СБИС, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 7, 8, 16, 17, 18, 20);

решать задачи обработки данных с помощью современных инструментальных средств (ПК-17);

применять методы и средства измерения физических параметров СБИС (ОК-1, ПК-2);

применять методы расчета параметров и характеристик, моделирования СБИС (ОК-1, 2, ПК-3, 4, 5, 16, 18, 19, 20) Владеть:

современными методами расчета характеристик СБИС (ПК-4, 17, 18);

приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-6);

способностью строить физические и математические модели СБИС, а также использовать программные средства их компьютерного моделирования (ПК -12, 17, 18, 19, 20);

способностью аргументировано выбирать и реализовывать на практике эффективную методику экспериментального исследования параметров и характеристик СБИС, схем и устройств электроники и наноэлектроники различного функционального назначения (ПК -20);

готовностью анализировать и систематизировать результаты исследований, представлять материалы в виде научных отчетов, публикаций, презентаций (ПК -5, 18, 19, 20).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.

Виды учебной работы, включая Формы текущего Всего часов на Раздел дисциплины.

самостоятельную работу контроля Семестр № раздел Форма промежуточной студентов и успеваемости п/п аттестации трудоемкость (в часах) (по разделам) (по семестрам) лк интеракт. лаб сам.



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.