Geum.ru

Рабочая учебная программа по курсу материалы и элементы электронной техники для специальности

Вид материалаРабочая учебная программа
Подобный материал:
СИБИРСКАЯ АЭРОКОСМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ




УТВЕРЖДАЮ:

Первый проректор

------------------- Филатов В.В.

"----"------------- 2002 г.


РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

ПО КУРСУ


МАТЕРИАЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ


Для специальности :


Курс - 2

Семестры –3 , 4

Лекции: (объем в час.) - 68

Спецпрактикум – 34 (8 лабораторных работ)


Всего часов – 102


Красноярск, 2002

УДК ----------------


Рабочая учебная программа по курсу «МАТЕРИАЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ »


Сост. (разраб.) В.С.Жигалов

САА, 2002 – стр 8 .

Предназначена для студентов специальности дневного обучения. Включает лекционные занятия и спецпрактикум по теме. Программа разработана в соответствии с требованиями СТП 1.002 - 95.


ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ


Ознакомить студентов с физико-химическими основами в материаловедении, широко применяемых при изготовлении изделий электронной техники. По характеру и значению электрической проводимости все вещества можно разделить на три класса: металлы, диэлектрики и полупроводники. Наиболее высокой электропроводностью обладают металлы и их сплавы (10-8 – 10-6 Омּм). Типичные диэлектрики при комнатной температуре являются изоляторами и их удельное электросопротивление на 15-25 порядков превышает металлическую. Полупроводники по удельной электропроводности занимают промежуточное положение (10-6 – 108 Омּм), перекрываясь с металлами и диэлектриками. Все указанные материалы имеют характерные температурные зависимости удельного электросопротивления. При этом, если электросопротивление при определенной низкой температуре (обычно < 22 К) скачком уменьшается до нуля, то такие металлы называются сверхпроводниками. В последнее время обнаружен новый тип сверхпроводника на основе керамики, имеющий температуру перехода более 77 К (температура жидкого азота). Кроме того, материалы различаются по магнитным свойствам (ферромагнетики, ферриты, антиферромагнетики и т.д.), по твердости, температуре плавления (термостойкость), по химической активности (например, способность к окислению или, наоборот, – к антикоррозийной способности). В зависимости от указанных свойств те или иные материалы находят применение при изготовлении тех или иных изделий электронной техники.

Предметом изучения являются:
  • Общая классификация материалов по составу, свойствам, и техническому назначению. Физическая природа электропроводности различных материалов.
  • Методы исследования материалов и элементов электронной техники.
  • Требования к материалам, используемых для изготовления приборов технической электроники.
  • Электрические характеристики проводящих, резистивных и диэлектрических материалов, используемых в производстве электронных приборов.
  • Основные физико-химические и оптические свойства элементарных полупроводников и полупроводниковых соединений.
  • Реализации физических явлений полупроводниковых структур в конкретных приборах и устройствах.
  • Проводящие и диэлектрические магнитные материалы в устройствах технической электроники и в качестве сред для записи информации.
  • Использование сверхпроводящих металлов, сплавов и керамик в современных изделиях электроники.
  • Материалы общего назначения в устройствах электроники. Тугоплавкие металлы.



ЛЕКЦИОННЫЕ ЗАНЯТИЯ

ВВЕДЕНИЕ. МАТЕРИАЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ


РАЗДЕЛ 1. ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ ПО СОСТАВУ, СВОЙСТВАМ И ТЕХНИЧЕСКОМУ НАЗНАЧЕНИЮ
  • Классификация материалов по электропроводности (металлы, полуметаллы, полупроводники, диэлектрики, сверхпроводники).
  • Классификация материалов по магнитным свойствам (мягкие и жесткие ферромагнетики, ферримагнетики, немагнитные и слабомагнитные и т.д.).
  • Материалы со специальными механическими свойствами (тугоплавкие, твердые, пластичные и т.д.).
  • Классификация материалов по кристаллическому состоянию (монокристаллы, поликристаллы, аморфное состояние, нанокристаллическое состояние, порошки, композиционные материалы и т.д.).
  • Металлургия и синтез материалов (механическая смесь, сплавы, элементарные, химсоединения, твердые растворы и т.д.).
  • Специфические материалы (пленки, тонкопленочное состояние, покрытия, люминофоры, жидкие кристаллы, стекло, радиоактивные вещества и т.д.).
  • Классификация материалов по их использованию при изготовлении элементов электронной техники (катоды, аноды, сетки, активные и пассивные элементы микросхем, элементы полупроводниковых приборов, элементная база для изготовления лазерных генераторов и т.д.).


РАЗДЕЛ 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ. МАТЕРИАЛЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
  • Требования к материалам, используемых для изготовления приборов технической электроники (химическая чистота, класс обработки, гигиена производства материалов электронной техники).
  • Оптические методы исследования материалов, в том числе пленочных (коэффициенты отражения, поглощения и их частотные зависимости – спектральные свойства, фотоэмиссионные свойства и т.д.).
  • Методы исследования электрических параметров полупроводников (тип проводимости, подвижность и число носителей, удельное электросопротивление и т.д.).
  • Исследование температуры перехода в сверхпроводящее состояние сверхпроводящих сплавов и керамик.
  • Исследование диэлектрических свойств изолирующих материалов (диэлектрические потери, диэлектрическая проницаемость и т.д.).
  • Магнитные измерения (намагниченность насыщения, гистерезисные свойства, прямоугольность петли гистерезиса, температура Кюри и т.д.).
  • Высокочастотные свойства ферритовых материалов.


РАЗДЕЛ 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОВОДЯЩИХ, РЕЗИСТИВНЫХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ
  • Материалы, используемые в качестве проводящих, изолирующих элементов в изделиях технической электроники.
  • Требования по электропроводности и диэлектрическим свойствам (потери, проницаемость, изоляционные свойства, температурная устойчивость свойств, слабая зависимость свойств от температуры и т.д.).
  • Керамическая технология диэлектрических материалов.


РАЗДЕЛ 4. ТЕХНОЛОГИЯ И ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ
  • Методы получения монокристаллов полупроводниковых материалов. Спонтанная кристаллизация. Метод зонной плавки. Направленная кристаллизация полупроводников из расплава. Метод Бриджмена; Метод Чохральского.
  • Формирование p-n – переходов в полупроводниках. Методы легирования полупроводниковых монокристаллов: термический, ионной бомбардировки (диффузное или путем имплантации), легирование в процессе вытягивания кристаллов, эпитаксиальный метод.
  • Отжиг дефектов. Геттерирование примесей.
  • Кристаллизация аморфных слоев.
  • Основные физико-химические и оптические свойства элементарных полупроводников и полупроводниковых соединений.
  • Реализации физических явлений полупроводниковых структур в конкретных приборах и устройствах.


РАЗДЕЛ 5. МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В УСТРОЙСТВАХ ПАМЯТИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
  • Магнитные пленки, магнитные покрытия.
  • Материалы для магнитных дисков, магнитооптические материалы.
  • Керамическая технология ферритов и их использование в СВЧ-устройствах.


РАЗДЕЛ 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СВЕРХПРОВОДНИКОВ В СОВРЕМЕННЫХ ИЗДЕЛИЯХ ЭЛЕКТРОНИКИ
  • Основные характеристики сверхпроводящих материалов.
  • Использование сверхпроводящих металлов, сплавов и керамик в современных изделиях электроники.
  • Технология получения высокотемпературных сверхпроводников.


РАЗДЕЛ 7. МАТЕРИАЛЫ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
  • Материалы общего назначения в устройствах электроники.
  • Жидкие кристаллы. Люминофоры.
  • Покрытия, плазменное нанесение покрытий, карбидизация, нитрирование, хромирование, никилирование, анодирование и т.д.).
  • Композиционные материалы в устройствах электронной техники.
  • Тугоплавкие металлы



ЛИТЕРАТУРА




  1. Металловедение. А.П.Гуляев, М., «Металлургия» , 1977, 646 с.
  2. Магнитные материалы и элементы. А.А.Преображенский, Е.Г. Е.Г.Бишард, М., «Высшая школа», 1986, 350 с.
  3. Физические основы высокотемпературных сверхпроводников. Под ред. Д.М.Гинзберга, М. «Мир», 1990, 540 с.
  4. Тонкопленочные солнечные элементы. К.Чопра, С.Дас, М., «Мир», 1986, 440 с.
  5. Керметные пленки. Б.А.Бочкарев, В.А.Бочкарева, Л., «Энергия», 1975, 145 с.
  6. Лазерная технология в производстве интегральных микросхем. Е.И.Верховский, М., "Высшая школа". 1990, 56 с.
  7. Лазерные технологии. В.С.Жигалов. Учебное пособие, Красноярск, САА, 1998, 114 с.
  8. Нанесение пленок в вакууме. В.Е. Минайчев. Сер. Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники. Кн. 6. М.:, «Высшая школа», 1989, 110 с.
  9. Элионная обработка. Технология полупроводниковых приборов и изделий микроэлектроники. О.С.Моряков. Кн. 7, М.: Высшая школа, 1990, 127 с.

10. Лазерные методы получения и обработки тонких пленок (обзор).

В.Н.Манухин, В.А.Савельев. Зарубежная радиоэлектроника. 1977, 1.

С. 30-51.

11. Технология тонких пленок. Справочник. Т.1 и Т.2. Майссел Д.,

Глэнг Р. М.:, Советское радио, 1977, 663 с.


РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине


«МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ.

ТЕХНОЛОГИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ»

( МАТЕРИАЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ )


для специальности
РАССМОТРЕНА

на заседании кафедры


"------" ------------ 2002 г. Зав. кафедрой


на заседании НМК Аэрокосмического факультета


"------" ------------ 2002 г. Декан


Разработчики - В.С.Жигалов



Печатается по решению научно-методической комиссии факультета


Корректор -------------------


Подп. в печать ---------, формат ------. Бумага писчая.

Печать офсетная. Усл.п.л. 1 Уч.- изд.л. 1. Тираж 25 экз.

Заказ

Редакционно-издательский отдел ССА

Отдел оперативной полиграфии

660014. г. Красноярск, пр. им. "Красноярский рабочий", 31.


Сибирская аэрокосмическая академия

2002г.