Поиск

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

Рекомендуем ознакомиться

'Урок'
Сейчас каждый из вас будет называть одно слово- то, что дает труд. Вы слушаете очень внимательно, потому что каждый последующий участник повторяет пре...полностью>>
'Документ'
Туризм как индустрия и как вид человеческой жизнедеятельности в современном мире получает особое звучание. Туризм в начале XXI века и, в частности, ег...полностью>>
'Решение'
Задание на анализ практической ситуации. Несложная текстовая задача (возможно, с табличными данными) на оптимальное решение, моделирующая реальную или...полностью>>
'Документ'
5 0,5 3 003 Саунин Тимур 15 Гончаров Михаил 005 3 1 1 3 Солоха Михаил Общий счет: 17 : 13 Судья матча: с....полностью>>

Главная > Программа дисциплины

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

Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Физические основы электронной техники, Направление 222900.62 Нанотехнологии и микросистемная техника подготовки бакалавра

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 электронной техники



Направление 222900.62 Нанотехнологии и микросистемная техника

подготовки бакалавра

Автор программы:

Лысенко А.П., докт. техн. наук, профессор, lap@miem.edu.ru, aplysenko@

Одобрена на заседании кафедры "Электроника и наноэлектроника" «___»___________ 2014 г.

Зав. кафедрой ______________К.О. Петросянц

Рекомендована секцией УМС «Электроника» «___»___________ 2014 г.

Председатель __________________________

Утверждена УС факультета Электроники и телекоммуникаций «___»____________2014 г.

Ученый секретарь________________________

Москва, 2014

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

Область 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 220900.62 Наноэлектроника и микросистемная техника, изучающих дисциплину «Физические основы электронной техники».

Программа разработана в соответствии с:

  • Образовательным стандартом ФГОС ВПО по направлению подготовки бакалавров 222900 «Нанотехнология и микросистемная техника»

  • Образовательной программой для подготовки бакалавров "Нанотехнологии и микросистемная техника"специализация "Материалы микро- и наносистемной техники".

  • Рабочим учебным планом университета по направлению подготовки бакалавра 222900.62 «Нанотехнологии и микросистемная техника», утвержденным в 2014 г

Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Физические основы электронной техники» являются: формирование систематических знаний о явлениях и процессах в полупроводниках, использующихся при разработке приборов твердотельной электроники; формирование представлений о достаточно сложных процессах в различного рода контактах, являющихся основой практически всех приборов современной микроэлектроники.

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины студент осваивает следующие компетенции:

  • Знать фундаментальные физические закономерности, определяющие свойства полупроводников; физические процессы в различных контактных системах, являющихся основой твердотельной и микроэлектроники.

  • Уметь проводить оценочные расчеты физических характеристик полупроводниковых материалов.

  • Иметь представление о современном состоянии и методах исследований в области физики полупроводников; владеть информацией об областях применения и перспективах развития приборов и устройств твердотельной и микроэлектроники; методами экспериментальных исследований параметров и характеристик приборов твёрдотельной электроники; информацией об областях применения и перспективах развития приборов

В результате освоения 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

Способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат

(ПК-2);

Способность сформулировать цель исследований, выбор методы её достижения, участие в дискуссиях на семинарах

Подготовка специализированного материала, дискуссия на семинарах

готовностью учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности

(ПК-3)

Самостоятельная подготовка научного материала

Дискуссии на семинарах

Место дисциплины в структуре образовательной программы

Дисциплина «Физические основы электроники и наноэлектроники» относится к вариативной части цикла дисциплин программы

Изучение данной дисциплины базируется на следующих дисциплинах:

  • Физика

  • Математика

  • Материалы электронной техники

Для освоения учебной дисциплины, студенты должны владеть следующими знаниями и компетенциями:

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

  • ПК-3 - готовностью учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности

Основные положения дисциплины должны быть использованы в дальнейшем при изучении следующих дисциплин:

  • Микро- и наноэлектроника

  • Твердотельная электроника и микроэлектроника

  • Опто- и акустоэлектроника

Тематический план учебной дисциплины

Название раздела

Всего ауд. часов

Аудиторные часы

Самостоя­тельная работа

Лекции

Семинары

Практические занятия

72

18

54

80

1

Термоэлектронная эмиссия

18

2

4

10

2

Контакт металл-полупроводник

10

6

8

25

3

Физические процессы в р-п-переходе

10

10

42

45

Формы контроля знаний студентов

Тип контроля

Форма контроля

1 год

Параметры **

1 мод

Текущий

(неделя)

Контрольная работа

*

Дискуссия по разделам курса (устно)

Эссе

Реферат

Коллоквиум

*

устный

Домашнее задание

Итоговый

Экзамен

*

устный

  • текущий контроль предусматривает:

  • учет активности студентов в ходе проведения практических занятий, выступления, участие в дискуссиях, консультации с преподавателями по выполнению контрольной работы и т.п.;

  • коллоквиум по теме «Контактные явления»;

  • итоговый контроль в форме экзамена проводится в устной форме.

Критерии оценки знаний, навыков

Активность на практических занятиях оценивается по следующим критериям:

  • ответы на вопросы, предлагаемые преподавателем;

  • участие в дискуссии по предложенной проблематике;

  • интенсивность консультаций с преподавателем по подготовке к контрольным работам.

Итоговый экзамен проводится в конце изучения в присутствии преподавателя. Перед началом экзамена студенту выдаются два вопроса, которые составляются с учетом пройденного материала, как на лекционных, так и на практических занятиях. Ответы на предложенные вопросы излагаются в устной форме. Время подготовки к ответу на вопросы экзамена – 45 мин.

При имеющихся неудовлетворительных оценках за коллоквиум и/или домашнее задание студент получает дополнительно по одному вопросу из перечня (п. 9.2) для ответа по каждому из мероприятий текущего контроля, по которым имеет неудовлетворительные оценки. Время подголовки увеличивается на 10 минут на один дополнительные вопрос.

Оценки по всем формам текущего и итогового контроля выставляются по 10-ти балльной шкале.

Вопросы для оценки качества освоения дисциплины

Перечень вопросов к экзамену по дисциплине

  1. Термоэлектронная эмиссия

  2. Контактная разность потенциалов

  3. Прохождение тока через выпрямляющий контакт металл-полупроводник, ВАХ.

  4. Антизапорный контакт металл-полупроводник.

  5. Омические контакты.

  6. Методы получения р-п-перехода.

  7. Равновесное состояние перехода.

  8. Энергетическая диаграмма р-п-перехода

  9. Инжекция и экстракция неосновных носителей заряда, граничные условия для р-n-перехода в условиях низкого уровня инжекции.

  10. ВАХ тонкого р-n-перехода с учетом сопротивления базы.

  11. Вольтфарадная характеристика р-n-перехода.

  12. Влияние температуры на ВАХ тонкого р-n-перехода.

  13. Эстафета передачи тока в р-n-переходе при прямом и обратном смещении.

  14. Тепловой пробой р-n-перехода.

  15. Лавинный пробой р-п-перехода

  16. Туннельный пробой р-п-перехода

  17. Диффузионная емкость р-n-перехода.

  18. Переходные процессы в р-п-переходе

Порядок формирования оценок по дисциплине

Итоговая оценка формируется как оценка за итоговый экзамен. При имеющихся неудовлетворительных оценках за коллоквиум и/или домашнее задание студент получает дополнительно по одному вопросу из перечня для ответа по каждому из мероприятий текущего контроля, по которым имеет неудовлетворительные оценки. Итоговый экзамен является обязательным для студентов. Студент, не явившийся на экзамен без уважительной причины, получает неудовлетворительную оценку за курс в целом.

Пересдача по курсу (первая, вторая) представляет собой устный экзамен, за который выставляется оценка (максимум 10 баллов). Результирующая оценка по курсу после пересдачи (первой, второй) является итоговой оценкой.

Все округления производятся в соответствии с арифметическим способом.

Оценки за курс определяются по количественной десятибалльной и качественной шкалам.

Количество набранных баллов

Оценка по десятибалльной шкале

Оценка по качественной шкале

9,5-10

10

зачтено

8,5-9,4

9

зачтено

7,5-8,4

8

зачтено

6,5-7,4

7

зачтено

5,5-6,4

6

зачтено

4,5-5,4

5

зачтено

3,5-4,4

4

зачтено

2,5-3,4

3

не зачтено

1,5-2,4

2

не зачтено

0–1,4

1

не зачтено

Содержание дисциплины

Раздел 1. Термоэлектронная эмиссия.

Работа выхода для электрона в кристалле. Термодинамическая работа выхода. Формула Ричардсона-Дешмана.

Раздел 2. Контакт металл-полупроводник.

Термоэлектронная эмиссия. Контактная разность потенциалов. Понятие плотного и не плотного электрического контакта. Выпрямляющий контакт к п- и р-полупроводнику: равновесная энергетическая диаграмма контакта, эпюры плотности объемного заряда и электрического поля, состояние термодинамического равновесия, изменение энергетической диаграммы контакта при смещении, вольт-амперная характеристика контакта. Антизапорные контакты к полупроводнику: равновесная энергетическая диаграмма контакта, прохождение тока через контакт. Омические контакты к полупроводникам.

Раздел.3. Физические процессы в р-п-переходе

Методы создания р-п-перехода. Равновесная энергетическая диаграмма. Контактная разность потенциалов в р-п-переходе. Решение уравнения Пуассона для области объемного заряда р-п-перехода. Эпюры плотности объемного заряда, электрического поля и потенциала в зоне перехода в равновесном состоянии. Равновесная толщина области объемного заряда. Изменение слоя объемного заряда под действием внешнего смещения, зарядовая (или барьерная) емкость р-п-перехода. Состояние термодинамического равновесия р-п-перехода. Нарушение термодинамического равновесия р-п-перехода под действие внешнего смещения. Качественная картина проводимости р-п-перехода при прямом и обратном смещении. Понятие инжекции и экстракции. Вольт-амперная характеристика «тонкого» р-п-перехода. Влияние сопротивления базы на вид вольт-амперной характеристики. Влияние температуры на вид вольт-амперной характеристики. Влияние процессов генерации и рекомбинации в области объемного заряда на вид вольт-амперной характеристики. Пробой р-п-перехода: тепловой пробой, лавинный пробой, туннельный пробой. Частотные и импульсные свойства р-п-перехода. Диффузионная емкость р-п-перехода.

Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература:

1. Г.И.Епифанов, Ю.А.Мома. Твердотельная электроника. – М.: Высшая школа, 1986.

2. Шалимова К.В. Физика полупроводников. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

3. Физика твердого тела. Методические указания к лабораторным работам 1,2. М.:Изд. МИЭМ, 1988.

4. А.П. Лысенко. Физические процессы в р-п-переходе. М. МИЭМ, 2009

5. В.В. Пасынков, Л.К. Чиркин, А.Д. Полупроводниковые приборы. СПб.: Лань, 2003.

б) дополнительная литература:

1. Ансельм А.И. Введение в теорию полупроводников. – М.: Наука, 1987.

2. Смит Р. Полупроводники. – М., Мир, 1982.

3. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. – М.: Наука, 1977.

4. Р. Маллер, Т. Кейминс. Элементы интегральных схем. М.: Мир, 1989

5. Н.М. Тугов, Б.А. Глебов, Н.А. Чарыков. Полупроводниковые приборы. М.: Энергоатомиздат, 1990

6. С. Зи. Физика полупроводниковых приборов. М.: Мир, 1984

Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

В интерактивных формах проводятся 54 часа практических занятий. В качестве оценочного средства для текущего контроля успеваемости проводится написание студентами коротких тестовых работ по основам пройденного на лекциях теоретического материала с последующим обсуждением, которое проходит в форме конференции. Это позволит выделить главные физические принципы рассматриваемых явлений, обсудить физическую сущность явлений и процессов в твердых телах и приборах твердотельной электроники. Активность, правильность высказываемых мнений, способность логического объяснения материала учитываются при выставлении оценки контрольных работ.

Автор программы:_______ Лысенко А.П.



Похожие документы:

  1. Программа дисциплины «Физические основы электроники»  для направления 210100. 62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра Автор программы: доцент, к т. н. Л. С. Мироненко lmironenko@

    Программа дисциплины
    ... Факультет Электроники и телекоммуникаций Программа дисциплины «Физические основы электроники» для направления ... 2Цели освоения дисциплины Целями освоения дисциплины «Физические основы электронной техники» являются • изучение физических процессов и ...
  2. Программа дисциплины «Физические основы микро- и наносистемной техники»  для направления 222900. 62 «Нанотехнологии и микросистемной техники» подготовки бакалавра Автор программы

    Программа дисциплины
    ... электроники и телекоммуникаций Программа дисциплины «Физические основы микро- и наносистемной техники» для направления 222900 ... глубокого освоения базовых дисциплин; физическая химия материалов и процессов электронной техники, микросхемотехника и др ...
  3. Программа дисциплины «Физические основы микро- и наноэлектроники»  для направления 11. 04. 04. Электроника и наноэлектроника подготовки магистра для магистерской программы «Инжиниринг в электронике» Автор программы

    Программа дисциплины
    ... дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина «Физические основы электроники и наноэлектроники» относится к базовой части цикла дисциплин программы Изучение данной дисциплины ...
  4. Программа дисциплины «Физические основы микро- и наноэлектроники»  для направления 210100. 68 Электроника и наноэлектроника подготовки магистра для магистерской программы «Инжиниринг в электронике» Автор программы

    Программа дисциплины
    ... дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина «Физические основы электроники и наноэлектроники» относится к базовой части цикла дисциплин программы Изучение данной дисциплины ...
  5. Программа дисциплины «физические основы ионно-плазменной технологии» для направления 210100. 62 «Электроника и наноэлектроника» подготовки бакалавра Автор программы: Ф. И. Григорьев, проф каф. ЭиН (2)

    Программа дисциплины
    ... Факультет Электроники и телекоммуникаций Программа дисциплины «ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ» ... , техники и технологии. • ПК-19 – Способность строить простейшие физические и ... твердых телах Ядерное и электронное торможение. Пробеги ионов. ...

Другие похожие документы..