Программа дисциплины «Актуальные проблемы современной электроники и наноэлектроники»

жүктеу/скачать 88.15 Kb.

Дата	17.06.2016
өлшемі	88.15 Kb.
	#141829
түрі	Программа дисциплины

Правительство Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
"Национальный исследовательский университет
"Высшая школа экономики"
Московский институт электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики»
Факультет Электроники и телекоммуникаций

Программа дисциплины « Актуальные проблемы современной электроники и наноэлектроники»

для направления 210100.68 "Электроника и наноэлектроника" подготовки магистра 2 курс

Автор программы: доцент, к.т.н. Л.С.Мироненко lmironenko@hse.ru

Одобрена на заседании кафедры "Электроника и наноэлектроника" «___»_________2012 г.
Зав. кафедрой ______________К.О. Петросянц
Рекомендована секцией УМС «Электроника» «___»_________ 2012 г.

Председатель __________________________

Утверждена УС факультета Электроники и телекоммуникаций «___»__________2012 г.

Ученый секретарь________________________

Москва, 2012

1Область применения и нормативные ссылки

Настоящая программа учебной дисциплины устанавливает минимальные требования к знаниям и умениям студента и определяет содержание и виды учебных занятий и отчетности.

Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника»

Программа разработана в соответствии с:

Образовательным стандартом ГОС ВПО по направлению подготовки магистров 210100 «Электроника и наноэлектроника»
Образовательной программой для подготовки магистров 210100 «Электроника и наноэлектроника»
Рабочим учебным планом университета по направлению подготовки магистров 210100 «Электроника и наноэлектроника», утвержденным в 2011г.

2Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Актуальные проблемы современной электроники и наноэлектроники» являются

 изучение передовых достижений, основных направлений, тенденций, перспектив и проблем развития современной электроники и наноэлектроники

 формирование навыков оценки новизны исследований и разработок, освоения новых методологических подходов к решению профессиональных задач в области электроники и наноэлектроники

3. Задачами дисциплины являются:

 познакомить обучающихся с физическими основами и принципами построения приборов

устройств и систем современной электроники

 дать информацию о принципах действия основных устройств современной электроники

и наноэлектроники

4. Компетенции обучающегося, формируемые в результате

освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины студент должен:

электроники и наноэлектроники ОК-7

Уметь осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые материалы для современных систем электроники и наноэлектроники ПК-6
Владеть навыками дискуссии в области современной электроники и наноэлектроники
ОК-12
Владеть терминологией в области квантовой электроники ОК-2

В результате освоения данной дисциплины студент осваивает следующие компетенции:

Компетенция	Код по ФГОС/ НИУ	Дескрипторы – основные признаки освоения (показатели достижения результата)	Формы и методы обучения, способствующие формированию и развитию компетенции
Способность собирать, анализировать и систематизировать отеч. и зарубежную н-техн. инф-цию по тематике исследований в области электроники и наноэлектроники (форм.частично)	ПК-18	Подготовка к семинарским занятиям, обсуждение заданий на семинарах, решение поставленных научных задач, правильное использование специализированной научной литературы	Посещение лекций, подготовка к семинарским занятиям и работа на них. Выполнение рефератов
Готовность анализировать и систематизировать результаты исследований, представлять материалы в виде научных рефератов, презентаций (форм.частично)	ПК-21	Способность сформулировать цель исследований, выбор методы её достижения, участие в дискуссиях на семинарах	Подготовка специализированного материала, дискуссия на семинарах
Создание текстов, сообщений	ИК-Б 2.2.1 (Э)	Самостоятельная подготовка научного материала	Дискуссии на семинарах
Использование ИКТ для поиска и обработки информации	ИК-Б 4.1.(Э)	Поиск научной информации в электронных базах	Подготовка научного систематизированного материала

5. Место дисциплины в структуре образовательной программы

Дисциплина относится к базовой части профессионального цикла основной образовательной программы подготовки магистров направления 210100 «Электроника и наноэлектроника»

6. Тематический план учебной дисциплины

№	Раздел дисциплины	Всего час	Лекции	Семинары	Сам. раб
1	История развития вакуумной и полупроводниковой электроники. Транзистор как основной элемент интегральной электроники	16	2	4	10
2	Предельные возможности интегральной микроэлектроники. Физические и технологические ограничения на уменьшение размеров и рост степени интеграции.	13	1	2	10
3	Функциональная микроэлектроника. Акустоэлектроника. Криоэлектроника. Магнитоэлектроника.	26	4	12	10
4	Квантовые основы наноэлектроники	28	4	12	12
5	Технологические особенности формирования наноструктур	22	2	8	12
6	Квантоворазмерные структуры и приборы на их основе.	25	4	12	9
7	Молекулярная электроника	14	1	4	9
	Всего	144	18	54	72

Содержание дисциплины

Тема 1. История развития вакуумной и полупроводниковой электроники. Транзистор как основной элемент интегральной электроники

История развития вакуумной и полупроводниковой электроники. Работы по вакуумной электронике в начале ХХвека. Создание транзистора. Роль планарной технологии. Интегральные схемы. Преимущественное использование МДП-транзисторов и взаимосвязь масштабирования их размеров и параметров.

Тема 2. Предельные возможности интегральной микроэлектроники. Физические и технологические ограничения на уменьшение размеров и рост степени интеграции.
Интегральные схемы с высокой степенью интеграции. Физические и технологические ограничения при создании элементной базы нового поколения. Приборы будущего в микроэлектронике.
Тема 3. Функциональная микроэлектроника. Акустоэлектроника. Криоэлектроника. Магнитоэлектроника.
Применение новых материалов. Поиск альтернативной электронной базы. Акустоэлектроника. Криоэлектроника. Магнитоэлектроника. Основные физические эффекты и принципы использования.

Тема 4. Квантовые основы наноэлектроники
Наноэлектроника как логическое продолжение микроэлектроники. Квантоворазмерные структуры. Квантовое ограничение, интерференция, теннелирование сквозь потенциальные барьеры.

Тема 5. Технологические особенности формирования наноструктур

Элементы наноэлектроники на основе резонансного туннелирования, квантовых проводов. Квантовые точки. Нанотехнологические установки.

.

Тема 6. Квантоворазмерные структуры (КРС) и приборы на их основе.

Квантоворазмерные структуры. Физические свойства квантовых ям, квантовых решёток, квантовых проволок. Физика резонансного туннелирования в КРС. Выбор материалов для создания КРС. Новый класс полупроводниковых приборов на базе наноразмерных структур.

Тема 7. Молекулярная электроника.
Молекулярная электроника как новая область науки, изучающая возможности перевода электронных устройств на новую элементную базу. Создание молекулярных систем, поиски искусственного интеллекта.

Образовательные технологии

Практические (интерактивные) занятия проводятся в виде семинаров с использованием компьютерных презентаций, изучением эффектов и характеристик приборов, с обсуждением представленных рефератов и обзоров.

Самостоятельная работа включает подготовку к практическим занятиям, поиск информации в интернете, перевод статей, подготовку к зачёту.

Лабораторные занятия, расчётные задания, курсовые работы учебным планом не предусмотрены.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

Для текущего контроля успеваемости используется устный опрос.

Аттестация по дисциплине - экзамен.

Оценка за освоение дисциплины определяется оценкой на зачете.

10. Учебно-методическое и информационной обеспечение дисциплины

а) основная литература:

Степаненко И.П. Основы микроэлектроники: Учебн.пособие для вузов.-2е изд.,перераб и доп.-м,:Лаборатория Базовых Знаний 2001г -488с
Росадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника: Пер с исп.М.Высш.шк.1995 -351с

3. Щука А.А. Наноэлектроника.-М.:Физматлит,2007.-464с

4. Драгунов В.П.,Неизвестный И.Г., Гридчин В.А. Основы наноэлектроники:

Учеб.пособ.2- еизд.испр.и доп.-Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004.-496с

5. Борисенко В.Е., Воробьёва А.И., Уткина Е.А. Наноэлектроника.

Уч.пособие.М.Бином.Лаб.знаний,2009г
б) дополнительная литература:

1.Воробьёв Л.Е., Ивченко Е.Л., Фирсов Д.А.,Шалыгин В.А. Оптические свойства наноструктур.

Уч.пособие-СПб:Изд-во Наука,2001г – 188с

2. Демиховский В.Я., Вугальтер. Физитка квантовых низкоразмерных структур. М.: Логос,2000г

3. Херман М.А Полупроводниковые сверхрешётки. М,Мир,1989г, 239с

11. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Системные программные средства: Microsoft Windows XP
Прикладные программные средства Microsoft Office 2007 Pro, FireFox
Интернет-браузер Internet Explorer или Mozilla Firefox для проведения семинаров по материалам соответствующих разделов курса.

Автор программы Мироненко Л.С.