Програма фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійними програмами «Спеціаліст», «Магістр» на базі освітньо-кваліфікаційного рівня «Бакалавр»
| Вид материала | Документы |
- Програма фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійними програмами, 229.37kb.
- Програма фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійними програмами, 442.16kb.
- Програма фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійними програмами, 170.92kb.
- Програма фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійними програмами, 131.7kb.
- Програма фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійними програмами, 287.43kb.
- Програма фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійними програмами, 274.38kb.
- Програма фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійними програмами, 153.97kb.
- Програма фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійною програмою, 279.92kb.
- Програма фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійною програмою, 348.9kb.
- Програма фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійною програмою, 354.13kb.
Міністерство освіти i науки, молоді та спорту України
Вінницький національний технічний університет
ЗАТВЕРДЖУЮ
Ректор ____________В. В. Грабко
«_____»____________ 2011 р.
ПРОГРАМА
фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійними програмами «Спеціаліст», «Магістр»
на базі освітньо-кваліфікаційного рівня «Бакалавр»
Галузь знань 0508 - Електроніка
Спеціальність 7.05080101 – Мікро- та наноелектронні прилади
8.05080101 – Мікро- та наноелектронні прилади
Вінниця 2011
1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Програма фахового вступного випробування є основою для підготовки та складання іспиту для навчання за освітньо-професійними програмами «Спеціаліст» зі спеціальності 7.05080101 «Мікро- та наноелектронні прилади» та «Магістр» зі спеціальності 8.05080101 «Мікро- та наноелектронні прилади».
Програма фахового вступного випробування містить питання бакалаврської підготовки у відповідності до навчального плану підготовки бакалаврів з даної спеціальності. Іспит проводиться в усній формі або у формі комплексної контрольної роботи. Екзаменаційний білет містить як теоретичні, так і практичні завдання. Загальна оцінка за іспит є інтегрованою.
Програма підготовки базується на дисциплінах, що об'єднані у блоки: “Твердотільна електроніка”, “Функціональна електроніка та оптоелектроніка”, “Вакуумна і плазмова електроніка”, “Аналогова схемотехніка”, “Цифрова схемотехніка”, “Технологічні основи електроніки”.
Особи, що складають іспит повинні знати фізику роботи основних типів електронних приладів і пристроїв, основи їх проектування та технології, області застосування електронних приладів та пристроїв на практиці та творчо використовувати отримані теоретичні знання на практиці в умовах сучасної електронної техніки.
2 ЗМІСТ ПРОГРАМИ фахового вступного випробування
2. 1 Твердотільна електроніка
Електронно-дірковий перехід. Контактна різниця потенціалів. Ширина p-n-переходу. Зарядна (бар’єрна) ємність. Інжекція та екстракція носіїв заряду. Вольт-амперна характеристика p-n-переходу. Пробій електронно-діркового переходу. Дифузійна ємність. Еквівалентна схема p-n-переходу.
Р-і-n-структури. Гетеропереходи. Контакти типу «метал-напівпровідник». Інші види контактів.
Напівпровідникові діоди і їх класифікація. Діоди-випрямлячі. Високочастотні та імпульсні діоди. Стабілітрони і стабістори. Тунельні та обернені діоди. Діоди Шотткі.
Біполярні транзистори, структура і основні режими роботи. Схеми включення біполярних транзисторів. Статичні характеристики. Динамічний режим роботи транзистора. Еквівалентні схеми і моделі. Біполярний транзистор як активний чотириполюсник. Температурні та частотні властивості транзисторів
Чотиришарові структури. Диністори і триністори. Симістори. Одноперехідний транзистор.
Польові транзистори з керуючим p-n-переходом, структура, принцип роботи, характеристики та параметри. Польові прилади з ізольованим затвором. МДН-транзистор з індукованим каналом. МДН-транзистор з вбудованим каналом. Транзистори зі статичною індукцією. Польові транзистори з затвором Шотткі (МеН-транзистори).
Особливості інтегральних схем як нового типу напівпровідникових приладів та їх класифікація. Активні та пасивні елементи інтегральних схем. Ізоляція елементів ІС. Основні технологічні процеси і їх вплив на сучасну мікроелектроніку.
2.2 Функціональна електроніка та оптоелектроніка
Напівпровідникові термоелектричні прилади. ККД термоелемента. Охолоджувачі та теплові насоси. Терморезистори. Варистори. Перетворювачі Холла. Магніторезистори. Магнітодіоди і магнітотранзистори.
Принцип зарядового зв’язку. МДН-кондесатор. ПЗЗ з поверхневим і обємним каналом. Динамічний діапазон ПЗЗ. Запам’ятовуючі пристрої на ПЗЗ. Пристрої обробки аналогових сигналів
Циліндричні магнітні домени. Об’ємний п’єзоефект, пєзотрансформатори. Поверхневі акустоелектричні хвилі, лінії затримки на ПАХ. Смугові фільтри на поверхневих акустичних хвилях.
Міждолиний перехід і утворення від’ємного опору. Принцип роботи діода Ганна. Режим обмеженого накопичення заряду (ОНОЗ). Пристрої на основі ефекту Ганна. Лавинно-прогонні діоди.
Фізичні основи молекулярних перетворювачів інформації. Керовані електрохімічні резистори. Дискретні інтегратори. Дифузійний датчик кутових прискорень
Кріоефекти в надпровідниках (Ефекти Мейснера та Джозефсона). Кріотрони. Високотемпературна надпровідність і її природа. Перспективи використання високотемпературної надпровідності. Тунельний кріотрон
Нейрон і особливості його функціонування. Мембрани. Нейрокони і нейрокомп’ютери. Перспективи біоелектроніки
Взаємодія світла з речовиною. Види люмінесценції. Генерація оптичного випромінювання. Джерела некогерентного випромінювання. Джерела когерентного випромінювання. Твердотілі напівпроввідн икові лазери. Прилади керування оптичним випромінюв Фоторезистори, фотодіоди, сонячні елементи. Фототранзистори і фототиристорию Принцип дії оптронів. Елементи і конструкції оптопар. Фізичні основи голографії. Голографічні методи запису та обробки інформації.
Основи волоконної оптики. Прийом та обробка оптичних сигналів. Волоконно-оптичні хвилеводи. Приципи інтегральної оптики. Основні компоненти інтегрально-оптичних схем. Перспективи розвитку оптоелектроніки.
2.3 Вакуумна та плазмова електроніка
Емісія електронів та іонів, види емісії. Термоелектронна емісія, рівняння Річардсона-Дешмана. Експериментальне визначення сталих термоелектронної емісії. Вплив зовнішнього електричного поля на емісію, формула Шотткі. Автоелектронна (електростатична емісія електронів). Вторинна електронна емісія з металів і напівпровідників. Фотоелектронна емісія (зовнішній фотоефект). Закони фотоефекту, ефективні фотоелектронні емітери.
Особливості руху заряджених частинок в електричних та магнітних полях. Рух електронів в вакуумі в однорідних електричних та магнітних полях. Електронні лінзи. Відхилення електронних та іонних потоків. Електричний струм в вакуумі за наявності об’ємного заряду, закон “степені 3/2”. Управління електричним струмом, електровакуумні прилади.
Рух електронів та іонів в газах, електричні розряди в газах і їх класифікація. Несамостійний розряд, явище газового підсилення, теорія електронних лавин Таундсенда. Умова виникнення самостійного розряду, закон Пашена. Tеорія Роговського. Основні властивості і характеристики тліючого розряду. Самостійний і несамостійний дугові розряди. Іскровий та коронний розряди. Інші види розрядів.
Основні поняття та визначення нерівноважної плазми. Квазінейтральність нерівноважної плазми. Генератори нерівноважної плазми. Позитивний стовп розряду, основи теорії плазми середнього тиску.Параметри плазми і їх визначення. Хімічно активні частинки плазми.
2.4 Аналогова схемотехніка
Аналогові функції, сигнали, кола. Принципи побудови аналогових схем. Підсилення по напрузі в транзисторах. Кола зміщення. Частотна залежність елементів підсилювача. Кола звязку підсилювачів. Класифікація схем підсилювачів.Основні схеми транзисторних підсилювачів. Багатокаскадні транзисторні підсилювачі. Безтрансформаторні підсилювачі діапазону звукових частот.
Резонансні кола радіочастотних підсилювачів. Типи підсилювачів з перестройкою. Схеми змішувачів. Схема автоматичної регуліровки підси-лення. Схеми фазової автопідстройки частоти. Радіочастотні підсилювачі потужності.
Диференційний підсилювач (ДП) на біполярних транзисторах.ДП на польових транзисторах.Застосування динамічного навантаження. Параметри і характеристики ДП.Напруга зміщення і її складові.Коефіціент послаблення синфазного сигналу.Температурна нестабільність.
Основні параметри і характеристикі опереційного підсилювача (ОП). Методи їх вимірювання. Коефіціент підсилення,його похібка і стабільність. Частотна характеристика і способи її корекції. Перехідна характеристика. Напруга зміщення. Коефіціент послаблення синфазного сигналу. Вхідний і вихідний опір. Обмеження по струму навантаження. Шуми. Основні схеми вмикання ОП. Інвертуючий і неінвертуючий підсилювачі. Суматор. Інтегратор і диференціатор. Їхня стабілізація. Логарифмічний і антилогарифмічний перетворювачі. Схема множення.Схема ділення. Генератори стабільного струму. Джерела напруги. Джерела опорної напруги. Температурна стабілізація джерел струму і напруги. Піковий детектор. Детектор розмаху сигнала. Детектор нуля.Фазовий детектор. Схеми виборки-зберігання. Генератори сигналів. Датчики температури. Амплітудні детектори. Методи аналізу схем на ОП.
Основи теорії фільтрів.Основні параметри і характеристики активних фільтрів (АФ).Полюса і частотна характеристика.Типи АФ. Прямі і каскадні реалізації АФ.Гіратори.Процедура розрахунку АФ.
Компаратор напруги. Параметри і характеристики компараторів. Швидкодія і чутливість. Схемотехніка компараторів.Таймери. Схемо-техніка аналогових помножувачів,їх основні параметри. Побудова стабілізаторів напруги,їх основні параметри.
2.5 Цифрова схемотехніка
Принцип дії базового елемента транзисторно-транзисторної логіки(ТТЛ) .Модифіковані варіанти ТТЛ елемента. Побудова та розрахунок мікросхем на польових транзисторах. Особливости побудови логічних елементів на додаткових транзисторах.
Аналіз передатної характеристики логічних елементів на польових тран-зисторах. Перетворювачі кодів.
Комутатори.Мультиплексори, їх синтез. Демультиплексори. Шифратори і дешифратори,їх синтез,схемна організація, засто-сування.
Напівсуматор,суматор,багаторозрядні суматори, суматори з пришвидченим перенесенням. Двійкові помножувачі на суматорах. Матричні помножувачі. Арифметіко-логічні пристрої.
Логічний синтез основних цифрових вузлів комбінаційного типу:
перетворювачів коду,шифраторів та дешифраторів,мультиплексорів та
демультиплексорів,суматорів.Приклади схемотехнічного проектування
типових комбінаційних мікросхем.
Класифікація тригерних пристроів.Тригери потенціального типу.
Бістабільні елементи на біполярних та польових транзисторах.Схеми запуску тригерів.Синхронні та асинхронні тригери.Побудова і принцип дії RS-, JK-, D- та Т-тригерів. Двоступеневі MS-тригери: характеристичне рівняння,часові діаграми, швидкість дії. Приклади аналіза та синтеза асинхронних та синхронних тригерів.
Регістри, їх класифікація. Регістри зберігання інформації: дво- та однотактні,з одно- і парафазним записом інформації. Регістри прямого і зворотного зсуву,реверсивні,універсальні, кільцеві, буферні .
Двійкові додавальні, віднімаючі і реверсивні лічильники, лічильники з послідовним та паралельним перенесенням. Двійково-десяткові лічиль-ники. Лічильники з довільним модулем рахунку. Синтез лічильників. Кільцеві лічильники.
Елементи теорії лінійних дискретних систем. Пряме і зворотне z-перетворення. Цифрові фільтри з кінечними і нескінченними імпульсними характеристиками. Методи розрахунку цифрових фільтрів.
2.6 Технологічні основи електроніки
Особливості сучасної технології електронних приладів та ІМС.
“Чисті” приміщення та аерозолі. Вимоги до чистоти виробничих приміщень. Облаштування надчистих приміщень. Метрологія та контроль стану навколишнього середовища. Вимоги до якості матеріалів електронної техніки, рідинних розчинників, технологічних газів.
Підкладки для інтегральних мікросхем та технологія їх механічної обробки.
Хімічна обробка кремнієвих пластин та їх підготовка до виробництва ІМС. Механізми хімічної обробки пластин. Термохімічне (газове) та іонно-хімічне травлення кремнієвих пластин.
Роль діелектрика в структурі напівпровідникового приладу. Які діелектрики потрібні для напівпровідникового та мікроелектронного виробництва. Технологія отримання шарів SiN3, SiO2, SiN3+SiO2
Дифузія домішки. Вплив технологічних факторів на дифузійні процеси. Дифузанти та їх характеристики. Технологія дифузійних процесів. Іонне легування. Загальні принципи іонного легування. Вплив радіаційних дефектів і їх усунення.
Епітаксія, основні принципи та методи вирощування епітаксійних шарів.
Технологія епітаксійного вирощування шарів кремнію. Легування епітаксійних шарів. Сучасні методи епітаксії.
Фотолітографічні процеси в технології інтегральних схем. Фоторезисти та їх основні характеристики. Основні операції фотолітографічного процесу. Фотошаблони. Нові сучасні види літографії.
Роль процесів металізації у виробництві напівпровідникових приладів та ІМС. Технологія отримання металевих плівок.
Монтаж та збирання напівпровідникових кристалів. Післяопераційний контроль технології монтажу. Особливості застосування різних корпусів для виготовлення приладів твердотільної електроніки.
- ЛІТЕРАТУРА
1. Тугов Н.М., Глебов Б.А., Чарыков Н.А. Полупроводниковые приборы.- М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.
2. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы - М.: Высшая школа, 1987.- 479 с.
3.Осадчук B.C., Осадчук О.В. Напівпровідникові діоди. -Вінниця: Універсум-Вінниця, 2002. -162 с.
4.Осадчук B.C., Осадчук О.В. Транзистори. -Вінниця: Універсум-Вінниця, 2003. - 208 с.
5.Степаненко И.П. Основы микроэлектроники. - М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2003 - 488 с.
6.Броудай И., Мерей Дж. Физические основы микротехнологии Пер. с англ. - М.: Мир, 1985. - 496 с.
7. Носов Ю.Р. Оптоэлектроника . - М.: Сов.радио,1988.
8. Справочник по волоконно-оптическим линиям связи / Л.М. Андрушко и др. – К.: Техніка, 1988.
9. Фізичні основи електронної техніки / З.Ю.Готра, І.Є. Лопатинський, Б.А.Лукіянець та ін. – Львів: Бескид Біт, 2004.
10. Соболев В.Д. Физические основы электронной техники.- М.: Высшая школа, 1979.
11. Кравченко Ю. С. Вакуумна та плазмова електроніка. Вакуумна електроніка : навчальний посібник – Вінниця : ВНТУ, 2010.
12. Морозова И.Г. Физика электронных приборов. - М.: Атомиздат,1980.
13. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. - М.: Наука, 1987.
14. Коледов Л. А. Технология и конструирование микросхем, микропроцессоров и микросборок. - М.: Радио и связь, 1989.- 400 с.
15.Технология тонких пленок: Справочник в 2-х т.: Пер с англ./ Под ред.Л.Майссела, Р.Глэнта. -М.: Сов.радио, 1977.
16. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника.- СПб: БХВ, 2000.
17. Поджаренко В.О., Кучерук В.Д., Марущак В.Ю. Основи цифрової техніки. – Вінниця, ВДТУ, 2000.
18. Азаров О.Д., Бойко В.В., Обертюх М.Р. Комп’ютерна електроніка. Елементи цифрових схем.- Вінниця, ВДТУ, 2003.
19. Бабич Н.П. Основы цифровой схемотехники. – М.: Додеко XX1, 2007.
20. Рябецький В.М., Жуйков В.Я., Гулий В.Д. Цифрова схемотехніка. – К.: Новий світ – 2000, 2009.
4 Критерії
фахового вступного випробування на навчання за освітньо-професійними програмами «Спеціаліст», «Магістр»
Екзаменаційний білет іспиту з фахового вступного випробування – це комплексне контрольне завдання (ККз), яке містить питання як теоретичного, так і практичного характеру і охоплює всі розділи даної програми. Кожне завдання оцінюється окремо за чотирибальною національною системою бальної оцінки („відмінно”, „добре”, „задовільно”, „незадовільно”). При оцінюванні враховуються ступінь володіння студентом програмним матеріалом, вміння узагальнювати та систематизувати програмну інформацію, здатність застосовувати теоретичний матеріал на практиці, коректність аргументації та розрахунків. Остаточна оцінка комплексної контрольної роботи визначається шляхом усереднення результатів оцінювання за окремі завдання і подається у вигляді оцінки за національною чотирибальною шкалою, шкалою оцінювання, що прийнята в ВНТУ, і за системою ECTS:
| Бальна оцінка за національною шкалою | За шкалою оцінювання, що прийнята в ВНТУ | Оцінка за шкалою ECTS |
| Відмінно | 5+ | А |
| 5 | ||
| 5- | ||
| Добре | 4+ | В |
| 4 | С | |
| 4- | ||
| Задовільно | 3+ | D |
| 3 | E | |
| 3- | ||
| Незадовільно | 2 | FX |
Заступник голови приймальної комісії О.Н.Романюк
Голова фахової атестаційної комісії
Програма розглянута та схвалена на засіданнях:
Вченої Ради Університету
(Протокол № ___ від « ___ » __________ 2011 р.);
Приймальної комісії Університету
(Протокол № ____ від « ____ » _________ 2011 р.)