Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
древних цивилизаций в Греции и Риме финно-угорская языковая группа Группа языков, имеющая общее происхождение, к которой относятся эстонский, финский,...полностью>>
'Урок'
Рана (открытое повреждение) – это нарушение целости кожи, слизистых оболочек с повреждением различных тканей и органов, вызванное механическим воздейс...полностью>>
'Учебник'
Физика. 7-11 классы. Библиотека электронных наглядных пособий. Кирилл и Мефодий. Курс расширяет возможности учителя в выборе и реализации средств и ме...полностью>>
'Инструкция'
Наша задача, сделать ваш товар или услугу максимально привлекательной для поисковых систем, таких как Яндек и GOOGLE. Для этого необходимо будет запол...полностью>>

Главная > Программа дисциплины

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

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 «Физические основы микро- и наносистемной техники»



для направления 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемной техники»

подготовки бакалавра

Автор программы:

Васильевский В.В. доцент vvasil@hse.ru

Одобрена на заседании кафедры «Микросистемная техника, материаловедение и технологии» «_29_»_августа_ 2013 г

Зав. кафедрой Кулагин В.П.

Рекомендована секцией УМС по электронике «___»____________ 20 г

Председатель С.У.Увайсов

Утверждена УС факультета электроники и телекоммуникаций «___»_____________20 г.

Ученый секретарь В.П.Симонов ________________ [подпись]

Москва, 2013

Настоящая программа не может быть использована другими подразделениями университета и другими вузами без разрешения кафедры-разработчика программы.

  1. Цели и задачи дисциплины:

Целью преподавания дисциплины является формирование знаний о компонентах микросистемной техники, физических принципах их функционирования, конструкциях, базовых и специальных технологических операциях используемых при создании элементов и устройств микросистемной техники.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина относится к вариативной части блока технических дисциплин и является неотъемлемой составной частью образовательной программы нанотехнологии и микросистемная техника. Одновременно курс создает предпосылки для более глубокого освоения базовых дисциплин; физическая химия материалов и процессов электронной техники, микросхемотехника и др., а также дальнейшего расширения теоретической и практической подготовки молодых специалистов.

ОК-10 – Способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования.

ПК-1 – Способность представлять адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики.

ПК-2 – Способность выявлять естественно-научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат.

ПК-6 – Способность собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии.

ПК-14 – Способность выполнять работы по технологической подготовке производства материалов и изделий электронной техники.

ПК-18 – Способность собирать, анализировать и систематизировать отечественную и зарубежную научно-техническую информацию по тематике исследования в области электроники и наноэлектроники.

ПК-21 – Готовность анализировать и систематизировать результаты исследований, представлять материалы в виде научных отчетов, публикаций, презентаций.

  1. Требования к результатам освоения дисциплины:

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

- готов к работе на современном исследовательском оборудовании диагностики материалов и компонентов нано- и микросистемной техники (ПК-13);

- способен выбирать оптимальные технологические процессы, их последовательности и контрольно-измерительные операции для производства материалов и компонентов нано- и микросистемной техники (ПК-30);

В результате изучения дисциплины студент должен:

Знать:

  • классификацию элементов и устройств микросистемной техники;

  • физические принципы и особенности функционирования микросистем;

  • физико-технологические ограничения миниатюризации и интеграции;

  • материаловедческую базу микросистемной техники;

  • принципы организации базовых и специальных технологических процессов при производстве компонентов микросистемной техники.

Уметь:

  • нологклассификацию элементов и устройств микросистемной техники;

  • физические принципы и особенности функционирования микросистем;

  • физико-технологические ограничения миниатюризации и интеграции;

  • материаловедческую базу микросистемной техники;

  • принципы организации базовых и специальных техических процессов при производстве компонентов микросистемной техники.

Владеть:

  • навыками работы с отдельными компонентами микросистемной техники;

  • навыками применения компонентов микросистемной техники при создании технических систем различного функционального назначения.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

5

-

Общая трудоемкость дисциплины

152

Аудиторные занятия (всего)

108

В том числе:

Лекции

72

72

Практические занятия (ПЗ)

Семинары (С)

Лабораторные работы (ЛР)

36

Самостоятельная работа (всего)

80

В том числе:

Курсовой проект (работа)

Расчетно-графические работы

Реферат

Другие виды самостоятельной работы

Промежуточная аттестация (экзамен ,зачет)

6

6

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п

Наименование раздела дисциплины

Содержание раздела

1.

Введение.

История возникновения и развития элементной базы микросистемной техники. Классификация компонентов микросистемной техники по функциональному назначению и принципу действия. Базовые конструкции и обобщенное описание компонентов микросистемной техники.

2.

Материалы микросистемной техники.

Классификация материалов микросистемной техники. Конструкционные, функционально-активные и адаптивные материалы. Критерии выбора и совместимости материалов: кристаллохимическая и термо-химическая совместимость. Материалы для механических конструкций, электрических и оптических связей. Функционально-активные материалы для электростатических, электромагнитных, пьезоэлектрических, термоэлектрических преобразователей, сплавы с памятью формы.

3.

Компоненты микросистемной техники.

Классический электромеханический и пьезоэлектрический преобразователи: основное термодинамическое тождество, описание процессов возбуждения, трансформации энергии в рабочей области. Проявление размерных эффектов и эффектов масштабирования при электростатических и электромагнитных взаимодействиях, границы применимости принципа подобия.

4.

Сенсоры.

Классификация сенсоров: назначение, принципы преобразования. Характеристики сенсоров: диапазон измерения, чувствительность, точность, линейность, селективность. Погрешности измерений: температурный и временной дрейф параметров, шумы. Микромеханические сенсоры. Механические конструкции: объемные, мембранные, балочные, струнные. Датчики на основе микромеханических преобразователей: давления, расхода, пульсаций, смещения, силы, ускорения. Термоэлектрические сенсоры. Терморезистивные, термоэлектрические, термомеханические, пироэлектрические преобразователи. Датчики: температуры, потока, вакуума, термопары, анемометры, болометры, термисторы. Оптические сенсоры: фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фотосчетчики. Датчики: светового потока (энергетические, спектральные), оптического поглощения, смещения, положения. Магнитоэлектрические сенсоры: индуктивные преобразователи, магниторезисторы, магнитотранзисторы; датчики магнитного поля.

Биохимические сенсоры: электрохимические, термокаталитические, адсорбционные преобразователи; датчики состава жидкостей и газов; датчики влажности.

5.

Актюаторы.

Микросистемы для преобразования электрической энергии в механическую: электростатические и электромагнитные микродвигатели, пьезодвижетели. оптомеханические микроприводы; зеркала, линзы, затворы, фильтры; оптопереключатели. Микроприводы движения на эффекте "памяти формы".Устройства для микросмещения, микропозиционирования, микрозахвата. Микроманипуляторы.

6.

Базовые и специальные операции микротехнологии.

Базовые технологические операции «поверхностной» микромеханики: избирательное жидкостное и газовое травление, комплиментарные материалы, «жертвенные» слои.

Базовые технологические операции «объемной» микромеханики. Жидкостное изотропное и анизотропное травление, морфолого-топологические преобразования на основе анизотропии; электрохимическое травление, получение пористого кремния, «стоп»-слои, фотоиндуцированное травление. Ионно-плазменная технология объемного формообразования: высокопроизводительное реактивное ионно-плазменное травление, маскирующие покрытия, уход геометрических размеров. Лазерные технологии объемного формообразования: лазерный послойный топологически управляемый синтез, лазерная объемная полимеризация, стереолитография. Механические технологии объемного формообразования: алмазное, электроэрозионное и ультразвуковое микропрофилирование.

Литографические процессы. Классификация базовых методов литографии: фото- , рентгено- и электронолучевая литография. Литографический цикл. Фотошаблоны. Способы совмещения и экспонирования. Пространственное разрешение.

Эволюция процессов экспонирования: высокоэффективные источники дальнего ультрафиолета, оптическая литография с фазовым сдвигом, стереолитография, электроно-, рентгенолитография. Литография с использованием синхротронного излучения. Объемная субмикронная литография.

Технология трехмерного формообразования с субмикронным разрешением: базовые процессы LIGA-технологии, экспонирование синхротронным излучением, электрохимическое осаждение, гальванопластика, микропрессование.

Процессы сборки микросистем.


6. Лабораторный практикум

Наименование лабораторных работ

1

  • Исследование характеристик полупроводниковых датчиков температуры.

  • Исследование характеристик тензорезистивного датчика давления мембранного типа.

  • Исследование характеристик емкостного микроакселерометра.

  • Исследование датчиков магнитного поля.

  • Исследование характеристик оптического датчика газовых сред.

  • Исследование характеристик адсорбционных металлооксидных датчиков газовых сред.

  • Исследование характеристик ионоселективных РН-сенсоров.

2

  • Исследование характеристик микромеханического актюатора емкостного типа.

  • Исследование характеристик пьезоэлектрическкого микроактюатора.

  • Исследование микромеханического привода на эффекте "памяти формы".

  • Исследование характеристик терморезистивного "микронагревателя - излучателя"

6.2. Рекомендуемый перечень практических занятий

Темы практических занятий

1

  • Классификация и стандартизация компонентов микросистемной техники.

  • Сенсоры. Основные характеристики.

  • Расчет базовой конструкции тензорезистивного преобразователя.

  • Расчет базовой конструкции емкостного преобразователя.

  • Сравнительный анализ сенсоров для измерения температуры.

2

  • Сравнительный анализ пьезоэлектрического и емкостного микроприводов.

3

  • Расчет конструкции микроэлектромеханического реле.

4

  • Сравнительный анализ мощности и КПД электростатического и электромагнитного микродвигателей.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. Парфенов С.Д. Технология микросхем М. В.Ш.,1990.

2. Броудай И., Мерей Дж.. Физические основы микротехнологии. М., Мир, 1985.

3. Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. М., В.Ш., 1986.

б) дополнительная литература

1. Введение в микромеханику. Онами М., Ивасмидзу С., Гэнка К., Сиодзава К., Танака К. / Под ред. Онами М. – М.: Мир, 1987.

2. Агеев О.А., Мамиконова В.М., Петров В.В. и др. Микроэлектронные преобразователи не электрических величин: Учебное пособие. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000.

в) программное обеспечение

- Компьютерная программа моделирования электростатических преобразователей;

- Компьютерная программа моделирования электромагнитных преобразователей;

  • Компьютерная программа моделирования процесса электрохимического осаждения металлов;

- Компьютерная программа моделирования процесса термического окисления кремния;

  • Компьютерная программа моделирования процесса ионно-плазменного травления;

- Компьютерная программа моделирования процесса анизотропного травления.

Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемной техники»

подготовки бакалавра



Похожие документы:

  1. Программа дисциплины «Физика кристаллов»  для направления 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника подготовки бакалавра

    Программа дисциплины
    ... экономики" Факультет электроники и телекоммуникаций Программа дисциплины «Физика кристаллов » для направления 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемная техника подготовки бакалавра Авторы программы: Новоселова Е.Г., к.ф.-м.н., enovoselova@hse.ru ...
  2. Программа дисциплины «Методы анализа и контроля наноструктурированных материалов и систем» для направления 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» подготовки бакалавра Автор программы: Смирнов И. С, к ф. м н., доцент ismirnov@

    Программа дисциплины
    ... и телекоммуникаций Программа дисциплины «Методы анализа и контроля наноструктурированных материалов и систем» для направления 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемная техника » подготовки бакалавра Автор программы:Смирнов И.С, к.ф.-м.н., доцент ...
  3. Программа дисциплины "Физико-механические свойства материалов для микро- и наносистемной техники" для специальности 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» подготовки бакалавра Автор программы

    Программа дисциплины
    ... Программа дисциплины "Физико-механические свойства материалов для микро- и наносистемной техники" для специальности 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» подготовки бакалавра Автор программы ... микро- и наносистемной технике, - физических ...
  4. Программа дисциплины Физические основы электронной техники 

    Программа дисциплины
    ... школа экономики» Факультет Электроники и телекоммуникаций Программа дисциплины Физические основы электронной техники Направление 222900.62 Нанотехнологии и микросистемная техника подготовки бакалавра Автор программы: Лысенко А.П., докт. техн. наук ...
  5. Автор программы: Костин К. А., к ф. м н., доцент, kkostin@ Одобрена на заседании кафедры «Микросистемная техника, материаловедение и технологии» 2013 г Зав кафедрой В. П. Кулагин

    Программа дисциплины
    ... Программа дисциплины «Электрофизические и оптические свойства материалов для микросистемной техники» для направления 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемная техника» подготовки бакалавра специализации «Материалы микро- и наносистемной техники ...

Другие похожие документы..