Geum.ru

Введение в специальность

Вид материалаПояснительная записка

Содержание


Примерный перечень курсовых работ
Примерный перечень компьютерных программ
Г.П. Яблонский
Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова
Тема 3.2. Транспорт носителей заряда
Подобный материал:
1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КУРСОВЫХ РАБОТ




  1. Двоично-десятичный счетчик с преобразователем кодов на выходе.
  2. Двоично-десятичный счетчик с дешифратором для вывода информации на 7-сегментный индикатор.
  3. Двоично-десятичный счетчик с предварительной установкой.
  4. Программируемый делитель частоты.
  5. Генератор кодов последовательностей чисел.



ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЬЮТЕРНЫХ ПРОГРАММ



1) Pspice.

2) Design Center 6.2.

3) DesignLab 8.0.

4) Electronics Workbench (EWB) 5.0.


ЛИТЕРАТУРА


ОСНОВНАЯ
  1. Алексенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд. – М.: Радио и связь, 1990.
  2. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб.: BHV – Санкт-Петер-
    бург, 2001.


ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
  1. Уэйкерли Дж.Ф. Проектирование цифровых устройств: В 2 т./ Пер.с англ. – М.: Постмаркет, 2002.
  2. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Пер. с нем. – М.: Мир, 1982.
  3. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / Под ред. С.В. Якубовского. – М.: Радио и связь, 1989.
  4. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике: Справочник / Под ред. Б.И. Файзулаева. – М.: Радио и связь, 1987.
  5. Преснухин Л.Н. и др. Расчет элементов цифровых устройств: Учеб. пособие. 2-е изд. – М.: Высш. шк.,1991.
  6. Потемкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики. – М.: Энергоатомиздат, 1988.
  7. Белоус А.И., Яржембицкий В.Б. Схемотехника цифровых микросхем для систем обработки и передачи информации: Учеб. пособие. – Мн.: УП «Технопринт», 2001.



Утверждена


УМО вузов Республики Беларусь

по образованию в области информатики

и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-41-024/тип.


НАНОЭЛЕКТРОНИКА


Учебная программа для высших учебных заведений

по специальностям

І-41 01 02 Микро- и наноэлектронные технологии и системы,

І-41 01 03 Квантовые информационные системы


Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28 » мая 2003 г.


Составитель:

В.Е. Борисенко, профессор кафедры микроэлектроники Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доктор физико-математических наук


Рецензенты:

В.М. Колешко, заведующий кафедрой интеллектуальных систем Учреждения образования «Белорусская государственная политехническая академия», профессор, доктор технических наук;

Г.П. Яблонский, заведующий лабораторией Института физики им. Б.И. Сте-панова Национальной академии наук Беларуси, доктор физико-математических наук;


Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой микроэлектроники Учреждения образования «Белорусский
государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол
№ 7 от 04.03.2002 г.);

Научно-методическим советом по направлениям І-36 Оборудование и І-41 Компоненты оборудования УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 25.10.2002 г.)


Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.030-98.




Ответственный за редакцию: Т.Н. Крюкова

Ответственный за выпуск: Ц.С. Шикова



пояснительная записка


Типовая программа «Наноэлектроника» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.030-98 для специальностей І 41 01 02 Микроэлектроника (в 2003 г. специальность Микроэлектроника получила новое название Микро- и наноэлектронные технологии и системы, код - І-41 01 02), І-41 01 03 Квантовые информационные системы высших учебных заведений. Целью изучения дисциплины является формирование знаний о нанотехнологии и о фундаментальных физических закономерностях явлений в наноразмерных твердотельных структурах, преимущественно на полупроводниковых материалах, об их электронных, магнитных, оптических свойствах и о возможностях их применения в интегрированных системах обработки информации.

В результате освоения курса «Наноэлектроника» студент должен:

знать:

- что такое низкоразмерные и наноразмерные структуры;

- какими технологическими методами формируются низкоразмерные и наноразмерные структуры;

- каковы их основные электронные и оптические свойства;

- какие электронные и оптоэлектронные приборы могут быть созданы на основе низкоразмерных и наноразмерных структур;

уметь характеризовать:

- эффекты, определяющие электронные и оптические свойства наноразмерных структур и приборов на их основе;

уметь анализировать:

- преимущества и ограничения приборов наноэлектроники в сравнении с другими электронными и оптоэлектронными приборами;

приобрести навыки:

- выбора технологических средств для создания приборов наноэлектроники, компьютерного моделирования параметров наноэлектронных приборов.

Возможные формы контроля теоретических знаний – письменные контрольные работы, зачет или экзамен.

Изучение дисциплины базируется на курсах: «Высшая математика», «Квантовая механика», «Физика твердого тела», «Физика полупроводников и диэлектриков», «Материалы электронной техники».

Программа рассчитана на 65 аудиторных часов.

В разделе “Содержание дисциплины” а) звездочкой (*) отмечены вопросы и темы, которые могут быть предложены для самостоятельной проработки с помощью учебных пособий [1, 2]; б) верхним интексом “1” отмечено количество часов, рекомендуемое для специальности “Микро- и наноэлектронные технологии и системы”, а индексом “2” – “Квантовые информационные системы”; в) там, где названные индексы отсутствуют, указанное количество часов рекомендуется для обеих специальностей.


Содержание ДИСЦИПЛИНЫ


Раздел 1. Физические основы наноэлектроники (16 часов)


Тема 1.1.Фундаментальные явления

Квантовое ограничение. Баллистический транспорт. Туннелирование*. Спиновые эффекты*.


Тема 1.2. Элементы низкоразмерных структур

Свободная поверхность и межфазные границы. Сверхрешетки. Моделирование атомных конфигураций.


Тема 1.3. Структуры с квантовым ограничением внутренним электрическим полем*

Квантовые колодцы. Модуляционно-легированные структуры. Дельта-легированные структуры.


Тема 1.4. Структуры с квантовым ограничением внешним электрическим полем*

Структуры металл-диэлектрик-полупроводник. Структуры с расщепленным затвором.


Раздел 2. ОСновы нанотехнологии (16 часов1, 4 часа2 )


Тема 2.1. Традиционные методы осаждения пленок*

Химическое осаждение из газовой фазы. Молекулярно-лучевая эпитаксия.


Тема 2.2. Методы, использующие сканируемые зонды

Физические основы. Атомная инженерия. Локальное окисление металлов и полупроводников. Локальное химическое осаждение из газовой фазы.


Тема 2.3. Нанолитография*

Электронно-лучевая литография. Профилирование резистов сканируемыми зондами. Нанопечать. Сравнение нанолитографических методов.


Тема 2.4. Саморегулирующиеся процессы

Самоупорядочение. Самоорганизация в объемных материалах. Самоорганизация при эпитаксии.


Тема 2.5. Формирование наноструктурированных материалов*

Пористый кремний. Углеродные нанотрубки.


Раздел 3. Электронные свойства наноразмерных структур и наноэлектронные приборы (16 часов1, 28 часов2)


Тема 3.1. Транспорт носителей заряда вдоль

потенциальных барьеров

Интерференция электронных волн. Эффект Агаронова-Бома. Формализм Ландауэра Буттикера. Квантование проводимости низкоразмерных структур. Квантовый эффект Холла. Электронные приборы на интерференционных эффектах и на квантовании проводимости.


Тема 3.2. Транспорт носителей заряда

через потенциальные барьеры

Одноэлектронное туннелирование и электронные приборы на основе этого эффекта. Резонансное туннелирование и электронные приборы на основе этого эффекта.


Тема 3.3. Спинтроника

Гигантское магнитосопротивление. Спин контролируемое туннелирование. Управление спинами электронов в полупроводниках. Эффект Кондо. Электронные приборы.


Тема 3.4. Оптические свойства низкоразмерных

структур и приборы на их основе

Особенности оптических свойств низкоразмерных структур. Гетеролазеры и светоизлучающие диоды. Детекторы излучений.


примерный перечень ТЕМ лабораторных работ

  1. Конструирование и определение структурных параметров наноразмерных объектов - квантовых точек (кластеров), шнуров и пленочных структур.
  2. Конструирование квантовых колодцев с заданным потенциальным рельефом.
  3. Моделирование одноэлектронных структур.
  4. Моделирование структур на эффекте резонансного туннелирования.
  5. Моделирование оптоэлектронных наноразмерных структур.
  6. Логические элементы на наноразмерных структурах.



примерный перечень компьютеров

и компьютерных программ


Для проведения лабораторных работ рекомендуется использовать персональные компьютеры с процессором не ниже Pentium II, операционную систему Windows XP Professional, а также стандартные или специально разработанные профессиональные программы для моделирования квантовых эффектов в наноразмерных твердотельных структурах и электронных свойств приборов на их основе.


литература


Основная
  1.  Борисенко В. Е. Учебное пособие по курсу «Наноэлектроника». Ч. 1. Основы наноэлектроники. – Мн.: БГУИР, 2001.
  2. Борисенко В. Е., Воробьева А. И.  Учебное пособие по курсу «Наноэлектроника». Ч. 2. Нанотехнология. – Мн.: БГУИР, 2003.
  3. Davies J. H.  The Physics of Low-Dimensional Semiconductors: An Introduction.- Cambridge: Cambridge University Press, 1998.