Рабочая учебная программа дисциплины «наноэлектроника» Направление подготовки

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3

5.3. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Л	ПЗ	ЛР	С	СРС	Всего час.
1.	Введение. Основные положения и определения	8	9	-	3	16	36
2.	Физические явления в гетероструктурах и приборные применения гетероструктур	12	12	-	6	28	58
3.	Квантоворазмерные структуры и их приборное применение	10	12	-	3	25	50

Лабораторный практикум

Лабораторный практикум по данной дисциплине не планируется.

Практические занятия (семинары)

Модуль 1. Тематика практических занятий (семинаров). Трудоемкость 12 час.

7.1.1 Обсуждение вопросов, связанных со спецификой поведения наночастиц в окружающем мире, проявлении ими отличных по сравнению с макрообъектами одинакового химического состава физических и химических (каталитических свойств), их влияния на природу (человека), обсуждение вопросов нанотоксичности и нанобезопастности. /На занятиях заслушиваются краткие сообщения студентов, подготовленные ими самостоятельно с последующим их обсуждением/.

7.2. Решение задач с расчетами электрических характеристик нанотранзисторов (канальных структур малой размерности) с использованием метода самосогласованного поля.

7.3. Решение задач по темам: термоэлектрический эффект и отрицательное дифференциальное сопротивление (расчет и построение вольт-амперных характеристик для канальных структур малой размерности).

Модуль 2. Тематика практических занятий (семинаров). Трудоемкость 18 час.

7.2.1. Обсуждение двух технологических парадигм при производстве наноэлектронных приборов: «снизу-вверх» и «сверху-вниз» (по работам Р. Феймана и Э. Дрекслера). /На занятиях заслушиваются краткие сообщения студентов, подготовленные ими самостоятельно с последующим их обсуждением/.

7.2.2. Решение задач по теме – гетероструктуры: расчеты изменения электронной (зонной) структуры упруго сжатого (растянутого) полупроводника по сравнению с не напряженным материалом с использованием гидродинамических аналогий.

7.2.3. Практическое занятие по использованию закона Вегарда: составление рядов твердых растворов (бинарных, третичных четвертных), согласованных по параметрам кристаллической решетки с материалом подложки.

7.2.4. Практическое занятие по выработке навыков осуществления квантования зонного электронного спектра.

Модуль 3. Тематика практических занятий (семинаров). Трудоемкость 15 час.

7.3.1. Расчеты и анализ влияния потенциальных барьеров на энергетический спектр носителей зарядов.

7.3.2. Движение носителей зарядов над потенциальным барьером и потенциальной ямой.

7.3.3. Расчеты и анализ расщепления энергетической зоны кристалла на минизоны потенциалом сверхрешётки (расчеты зонной структуры твердого тела в предположениях модели Кронига-Пенни).

7.3.4. Практическое занятие на тему: квантовый целочисленный и дробный эффекты Холла (дробные заряды и промежуточная статистика) в двумерном электронном газе.

9. Примерная тематика курсовых проектов (работ)

Курсовые проекты или работы в данной дисциплине не планируются.

Образовательные технологии и методические рекомендации по организации изучения дисциплины

(Предусматривается 20 % - интерактивных занятий от общего объема аудиторных занятий).

В качестве основной образовательной технологии при изучении дисциплины «Наноэлектроника» является «Технология объяснительно-иллюстративного обучения», так как она ориентирована на формирование системы знаний на основе упорядоченной, логически построенной подаче учебного материала. Данный подход является обоснованным, потому что изучаемая дисциплина изобилует большим количеством специальных терминов и понятий, выстроенных в последовательную логическую цепочку.

Чтение лекций подчиняется концептуально-интерпретирующей тенденции и проводится с использованием мультимедийных презентаций. На лекциях в основном осуществляется обзор и анализ различных подходов к описанию свойств, характеристик и областей применения изделий наноэлектроники. Лекционный курс построен таким образом, что сведения о классических процессах в технологии даются в виде ссылок на авторские учебники и учебные пособия. Основной задачей является систематизация материала и обучение студента умению ориентироваться в нем. Такой подход стимулирует самостоятельную работу студента по освоению данного учебного курса.

Тип проведения лекций зависит от пройденного материала и части лекционного курса. Изучение каждого модуля начинается с «Проблемной лекции», которая призвана постановить задачу, которую в ходе изложения материала необходимо решить. Данный тип лекции строится таким образом, что деятельность студента по ее усвоению приближается к поисковой, исследовательской. На проблемной лекции обязателен диалог преподавателя и студентов. После постановки задачи в рамках каждого модуля проводятся «Лекции-визуализации». Они стимулируют студентов преобразовывать устную и письменную информацию в визуальную форму, выделяя при этом наиболее значимые и существенные элементы. На лекции используются схемы, рисунки, чертежи и т.п., к подготовке которых привлекаются сами обучающиеся. Слайд-конспект курса лекций включает до 80 слайдов по каждому модулю. Презентации с использованием мультимедийной техники позволяют преподавателю четко структурировать материал лекции, экономить время, затрачиваемое на рисование на доске схем, написание формул и других сложных объектов, что дает возможность увеличить объем излагаемого материала. Кроме того, презентации позволяют использовать фотографии и части обучающих фильмов. Студентам предоставляется возможность копирования презентаций для самоподготовки и подготовки к экзамену.

Усвоение материала студентами контролируется путем тестирования по отдельным модулям дисциплины, а также путем количественных подсчетов коэффициента активности студента на лекции. В рамках лекционных занятий заслушиваются и обсуждаются подготовленные студентами небольшие выступления в рамках реализации технологии «Опережающего обучения»

При проведении практических занятий задействуются две взаимодополняющие себя технологии – «Командно-модульной работы» и «Личностно-ориентированного обучения», в частности технология «Развития критического мышления». Для более эффективного проведения занятий студенты объединяются в малые группы (обычно 2-3 человека). В малых группах происходит разделение ролей каждого из студентов с целью эффективного использования времени. При этом обучение строится на групповом взаимодействии, сотрудничестве, кооперации студентов. В конце занятия все данные объединяются в пределах рабочей группы, а также происходит сравнение данных полученных параллельными рабочими группами.

При решении типовых задач и подготовке студента к защите коллоквиума необходимо создать условия для максимально самостоятельной работы каждого студента с использованием технологии «Развития критического мышления». Данная технология должна приводить к развитию активности личности в учебном процессе на основе комплексного учета способностей обучаемых, создания условий для развития их индивидуальных способностей.

В результате такого комплексного подхода у студентов формируется умение работать в группе и индивидуально; умение графически оформить текстовый материал; умение индивидуально интерпретировать имеющуюся информацию; умение распределить информацию по степени значимости; умение обобщать полученные знания.

При проведении практических занятий преподавателю рекомендуется:

Проводить экспресс-опрос (устно или в тестовой форме) по теоретическому материалу.
Поощрять возникновение дискуссионных площадок, обсуждающих вопросы по теме занятия.
Оценить индивидуальную работу студента на занятиях и в составе рабочей группы (с оценкой).
Итоговая оценка выставляется на коллоквиуме по результатам устного или письменного тестирования.

При организации внеаудиторной самостоятельной работы по данной дисциплине преподавателю рекомендуется использовать следующие ее формы:

подготовка и написание кратких сообщений для выступления на занятиях (не более 5 минут).
выполнение домашних заданий разнообразного характера. Это может быть решение задач; подбор и изучение литературных источников; подбор иллюстративного и описательного материала по отдельным разделам курса с использованием различных источников, в том числе и сети Интернет.
выполнение индивидуальных заданий, направленных на развитие у студентов самостоятельности и инициативы. Индивидуальное задание может получать как каждый студент, так и инициативная группа студентов.

10. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов

Всего по текущей работе в семестре студент может набрать 50 баллов, в том числе:

- контрольные работы по каждому модулю – всего 15 баллов;

- тестирование или устный опрос на коллоквиумах – всего 20 баллов;

- домашние задания (индивидуальные сообщения по темам) – всего15 баллов.

Зачет проставляется автоматически, если студент набрал по текущей работе не менее 26 баллов и отчитался за каждую контрольную работу по каждому модулю. Минимальное количество баллов по каждому из видов текущей работы составляет половину от максимального.

Темы кратких сообщений обсуждаются и выдаются индивидуально каждому студенту (инициативной группе) в зависимости от его интересов и уровня подготовки (приветствуется практика проявления инициативы студентом при выборе темы сообщения).

Комплект контрольно-измерительных материалов для текущего, промежуточного и итогового контроля

Контроль знаний студентов осуществляется путем:

1. компьютерного тестирования. Комплект тестовых заданий по дисциплине состоит из 300 заданий закрытого типа. Индивидуальный тест для каждого студента включает 25 заданий по каждому модулю (тест генерируется случайным образом специальной программой). Время проведения тестирования рассчитывается программой автоматически как алгебраическая сумма временных диапазонов, зарезервированных за каждым вопросом теста, но не более 90 мин.. Максимальное время, отводимое на многовариантные вопросы теста, не превышает 5 минут.

2. сдачи коллоквиумов и контрольных опросов, графики проведения которых доводится до студентов на первом занятии.

Пример контрольного текста по первому модулю приведен ниже.

Опрос (коллоквиум) может быть зачтен автоматически, если студент может аргументировано выступить в качестве оппонента при обсуждении ответов на контрольные вопросы сокурсников.

Пример варианта контрольных вопросов для оценки знаний студентов (в форме теста):

(-) – не правильный ответ; (+) – правильный ответ.

1. Междисциплинарность при изучении физики наноструктур означает, что

Время, отводимое на данный вопрос 0:04:00

(-) между отдельными дисциплинами существуют непреодолимые противоречия, решение которых невозможно.

(+) успех возможен только при совместных усилиях отдельных наук.

(+) знание основано на идеях интеграции отдельных областей науки и техники.

(+) использование множества идей и подходов, присущих различным наукам, не приводит к их неупорядоченной смеси, а напротив – рождает качественно новое знание.

(-) одна из изучаемых дисциплин становится превалирующей (главной), а все остальные дисциплины оказываются не существенными.

2. К особенностям наночастиц и наноматериалов относят то, что

Время, отводимое на данный вопрос 0:04:00

(+) у них размер по одному из измерений равен или менее 100 нм.

(+) у них появляются новые свойства по сравнению с объемным телом.

(+) они характеризуются высокой реакционной способностью.

(+) для них становятся характерны квантовые и туннельные эффекты.

(-) они не могут быть изучены при помощи современных физико-химических методов анализа.

3. К особенностям наночастиц и наноматериалов относят то, что

Время, отводимое на данный вопрос 0:03:00

(+) для них характерны самоорганизация и самосборка.

(+) для них характерно специфическое взаимодействие с живыми системами.

(-) у них размер по одному из измерений равен или менее 100 мкм.

(-) они характеризуются очень низкой реакционной способностью.

(+) как правило, они очень эффективны в качестве катализаторов.

4. С точки зрения современных концепций о нанотехнологии нанообъекты могут существовать

Время, отводимое на данный вопрос 0:03:00

(+) на поверхности твердого тела.

(+) в объеме твердого тела.

(+) в жидкости.

(+) в объеме газа.

(-) только обособленно от микро- и макро- объектов.

(-) только как отдельно контактирующая с окружением фаза с размерами 100 и менее нм.

5. Технологическая парадигма "снизу - вверх" применительно для нанотехнологии означает, что

Время, отводимое на данный вопрос 0:04:00

(-) нанообъекты могут формироваться только последовательным наращиванием материала в направлении - подложка (нижнее состояние) и "далее вверх".

(-) условным "низом" называют не сформированный еще нанообъект, под "верхом" понимают частицу имеющую размеры 100 или менее нм.

(+) нанообъекты могут формироваться из молекулярных источников, существовать относительно независимо от окружения и технологически использоваться наравне с микро и макро- объектами.

(-) чем меньше частица, тем меньше её удельный заряд, а чем больше частица, тем больше её удельных заряд.

(-) чем меньше частица, тем больше её удельный заряд, а чем больше частица, тем меньше её удельных заряд.

6. Технологическая парадигма "сверху - вниз" применительно для нанотехнологии означает, что

Время, отводимое на данный вопрос 0:04:00

(-) нанообъекты могут формироваться только последовательным наращиванием материала в направлении - подложка (верхнее состояние) и "далее вниз" - к нанообразованию на поверхности.

(-) чем меньше частица, тем меньше её удельный заряд, а чем больше частица, тем больше её удельных заряд.

(-) чем меньше частица, тем больше её удельный заряд, а чем больше частица, тем меньше её удельных заряд.

(+) нанообъекты могут формироваться на поверхности микро- и(или) макро- объекта и относится к таковым лишь на основании того, что любой из их габаритных размеров равен или менее 100 нм.

7. Какие из перечисленных объектов можно отнести к нанообъектам:

Время, отводимое на данный вопрос 0:04:00

(+) центр хемадсорбции на поверхности полупроводникового материала.

(+) квантовая точка на поверхности полупроводникового материала

(-) слой металлизации микросхемы малой степени интеграции

(+) канал МОП-структуры, выполненной по проектной норме 75 нм

(-) последовательность периодически расположенным "карманов" для целей изоляции интегральных элементов микросхемы, выполненной по проектной норме 100 нм.

(+) квантово-размерная структура на поверхности материала.

(-) слой металлизации гибридной микросхемы, выполненной по тонко-пленочной технологии.

8. Выберите наиболее практичный способ формирования наноструктуры по концепции "снизу-вверх":

Время, отводимое на данный вопрос 0:03:00

(-) сборка атомных последовательностей с использованием сканирующего туннельного микроскопа.

(+) самосборка и самоорганизация.

(+) молекулярно-пучковой эпитаксии.

(-) жидкофазной эпитаксии

(-) газофазная гомоэпитаксия

9. Наночастицы имееют следующий характерный размер:

Время, отводимое на данный вопрос 0:03:00

(+) < 100 нм.

(-) примерно 100^.10^-9 нм. и менее

(+) примерно 100^.10^-9 м. и менее

(+) примерно 1000 A и менее

(-) примерно 100^.10^-9 нм. и более

(-) ~ 100 мкм.

10. Для нанообъектов характерно то, что ...

Время, отводимое на данный вопрос 0:03:00

(+) гравитационное взаимодействие пренебрежимо мало по сравнению с электромагнитным.

(-) гравитационное взаимодействие преобладает по сравнению с электромагнитным.

(-) гравитационное взаимодействие пренебрежимо мало, а электромагнитное отсутствует.

(-) их размеры настолько малы, что ни какие силы на них не действуют вовсе.

11. Выберите правильное утверждение:

Время, отводимое на данный вопрос 0:05:00

(-) сверхтонкие пленки, осаждаемые на поверхность подложки, имеют гранулярную структуру вследствие неровностей исходной подложки.

(-) сверхтонкие пленки, осаждаемые на поверхность подложки, имеют гранулярную структуру вследствие случайных помех.

(-) сверхтонкие пленки, осаждаемые на поверхность подложки, имеют гранулярную структуру вследствие превалирования сил гравитации по сравнению с силами поверхностного натяжения.

(+) сверхтонкие пленки, осаждаемые на поверхность подложки, имеют гранулярную структуру вследствие превалирования сил поверхностного натяжения по сравнению с силами гравитации.

(-) сверхтонкие пленки, осаждаемые на поверхность подложки, имеют гранулярную структуру вследствие равенства сил поверхностного натяжения и сил гравитации.

12. Сверхтонкие пленки, осаждаемые на поверхность подложки, имеют как правило

Время, отводимое на данный вопрос 0:02:00

(+) гранулярную структуру.

(-) сплошную структуру с небольшим количеством дефектов.

(-) сплошную структуру в которой практически отсутствуют дефекты.

13. Для технологических наноструктур характерен

Время, отводимое на данный вопрос 0:02:00

(-) низкий уровень поверхностной энергии.

(+) высокий уровень поверхностной энергии.

(-) отсутствие поверхностной энергии.

14. Большая поверхностная энергия наноструктур определят

Время, отводимое на данный вопрос 0:03:00

(+) их некоторые технологические особенности получения.

(+) их уникальные свойства по сравнению с макрообъектами.

(+) их морфологическое многообразие.

(-) их класс электробезопасности.

(+) их поверхностные свойства.

(-) их монокристалличность.

15. Наука трибология изучает:

Время, отводимое на данный вопрос 0:02:00

(+) силы трения

(-) силы электромагнитного взаимодействия

(-) межъядерные силы

16. Основным допущением макротрибологии при рассмотрении закономерностей трения двух тех является то, что площадь контакта двух тел

Время, отводимое на данный вопрос 0:04:00

(+) равна геометрической площади взаимодействующих поверхностей.

(-) много меньше геометрической площади взаимодействующих поверхностей.

(-) много больше геометрической площади взаимодействующих поверхностей.

(-) всегда постоянна и определяется универсальным квадратом поверхности.

17. Действие сил трения на механическую систему приводит к

Время, отводимое на данный вопрос 0:03:00

(-) увеличению ее полной механической энергии.

(+) уменьшению ее полной механической энергии.

(-) квантованию ее полной механической энергии.

(-) обнулению ее полной механической энергии.

18. Основным допущением микротрибологии при рассмотрении закономерностей трения двух тех является то, что площадь контакта двух тел

Время, отводимое на данный вопрос 0:04:00

(-) равна геометрической площади взаимодействующих поверхностей.

(+) равна суммарной площади элементарных контактов.

(-) равна геометрической площади наименьшей из контактирующих поверхностей.

(-) равна геометрической площади наибольшей из контактирующих поверхностей.

(-) равна средне-арифметической площади всех имеющихся элементарных контактов.

19. В результате эффекта прилипания-скольжения в практике нанотрибологии сила трения (выберите наиболее правильный ответ) ...

Время, отводимое на данный вопрос 0:03:00

(-) усредняется и ее профиль сглаживается.

(+) оказывается непостоянной и она имеет пилообразный профиль.

(-) оказывается непостоянной и она имеет прямоугольный профиль.

(-) оказывается непостоянной и при этом не зависит от состояния поверхностей контактирующих материалов.

20. В случае жидкостного трения в практике микротрибологии определяющее значение имеют

Время, отводимое на данный вопрос 0:04:00

(-) количественное распределение микровыступов на контактирующих поверхностях.

(-) отсутствие микровыступов на контактирующих поверхностях.

(+) капилярные силы.

(-) сила нормальной реакции поверхности.

(-) электростатическое взаимодействие контактирующих поверхностей.

21. Квадрат модуля волновой функции в некоторой точке фазового пространства задает –

Время, отводимое на данный вопрос 0:04:00

(+) плотность вероятности нахождения частицы в этой точке.

(-) координату частицы относительно неопределенной точки.

(-) плотность чередования структурных дефектов относительно выбранной точки отсчета.

(-) импульс частицы, если движение частицы не доступно с классической точки зрения.

(-) среднюю координату частицы, если движение частицы не доступно с классической точки зрения.

(-) ускорение частицы относительно этой точки фазового пространства.

22. Зонная теория, как квантовомеханическая модель, учитывающая наиболее важные особенности движения электронов в кристалле основывается на следующих предположениях: (отметить правильные ответы)

Время, отводимое на данный вопрос 0:05:00

(+) Энергетический спектр электронов представляет собой набор разрешенных и запрещенных зон.

(+) Каждый электрон взаимодействует с эффективным внешним полем, которое складывается из поля атомных ядер и поля остальных электронов.

(+) Электроны рассматриваются как "независимые".

(+) Расположение ядер в пространстве строго периодично: они размещаются в узлах идеальной решетки данного кристалла.

(-) Ядро состоит из более мелких элементарных частиц.

(+) В рамках теории пользуются понятием "атомный остов", которое заменяет понятие "атомное ядро".

(+) Атомные ядра, ввиду их большой массы, рассматриваются как неподвижные источники поля, действующего на электроны.

(-) Каждый атом состоит из ядра и вращающихся вокруг него электронов

23. Квантовая яма - это ...

Время, отводимое на данный вопрос 0:05:00

(-) канавка травления в приповерхностном слое полупроводника после масочного плазмохимического травления, наблюдаемая только средствами сканирующего туннельного микроскопа.

(+) одномерная потенциальная яма для квантовой частицы, размеры которой соизмеримы с длиной волны де-Бройля квантовой частицы.

(-) одномерная потенциальная яма для квантовой частицы, размеры которой много меньше длины волны де-Бройля квантовой частицы.

(-) механическое повреждение структуры полупроводника в пределах длины свободного пробега носителей зарядов.

(-) протяженный структурный дефект в объеме полупроводника, размеры которого кратны длине волны де-Бройля квантовой частицы.

24. С учетом условия, что трехмерная квантовая яма образуется для носителей заряда в области узкозонного полупроводника, - физически квантовые точки могут быть реализованы в виде двойной гетероструктуры, в которой

Время, отводимое на данный вопрос 0:04:00

(-) полупроводник должен обязательно контактировать с диэлектриком в виде малого включения.

(-) полупроводник должен обязательно контактировать с металлом в виде малого включения.

(+) узкозонный полупроводник вставлен в матрицу широкозонного в виде малого включения.

(-) отсутствуют какие-либо внутренние напряжения.

(-) широкозонный полупроводник вставлен в матрицу узкозонного в виде малого включения.

25. Квантовая точка - это ...

Время, отводимое на данный вопрос 0:05:00

(+) потенциальная яма для квантовой частицы, ограничивающая движение последней в трех направлениях, и имеющая размеры порядка длины волны де-Бройля квантовой частицы.

(-) условное название квантовой частицы, движение которой ограничивается потенциалом структуры на поверхности.

(-) потенциальная яма для квантовой частицы, ограничивающая движение последней и имеющая размеры кратной величине зоны проводимости структуры при условии, что уровень Ферми находится вблизи потолка зоны проводимости.

(-) точка на поверхности любого объекта, равноудалённая от его границ.

(-) условное название квантовой частицы, движущейся в поле периодических потенциальных барьеров гетеростркутуры.

(-) точка на поверхности монокристалла, равноудалённая от его границ.

Итоговый экзамен по дисциплине проводится в две ступени:

- тестовый экзамен (32 закрытых задания), на котором студент должен ответить правильно не менее чем на 26 вопросов подтвердив, таким образом, успешное освоение обязательного минимума по данной дисциплине. В случае успешной сдачи тестового экзамена студент может набрать 26 баллов (оценка «удовлетворительно»), получить зачет по дисциплине или может быть допущен до устного экзамена и претендовать на повышенную итоговую оценку.

- устный экзамен, который проводится по вопросам, приводимым ниже. Экзаменационный билет включает три вопроса из приводимого ниже перечня. Экзаменационные билеты составляется таким образом, чтобы каждый вопрос относился к различному модулю. Ответ на каждый вопрос оценивается из 8 баллов. Студент на письменном экзамене может набрать до 24 баллов.

Результат экзамена (максимум 50 баллов) определяется как сумма тестовой и устной частей.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ по дисциплине

«НАНОЭЛЕКТРОНИКА»

Ввести понятия наочастица и нанотехнология. Особенности наночастиц и способы их получения.
Специфические свойства наночастиц, определяющие их использование в наноэлектогнике.
Номенклатура и характеристики устройств наноэлектроники.
Особенности проявления различных типов взаимодействий на наноуровне.
Возможности газофазной, жидкостной и молекулярно-пучковой эпитаксий для формирования устройств наноэлектроники.
Возможности кремниевой технологии при формировании устройств наноэлектроники.
Основные положения макро- и микротрибологии при описании механизмов трения. Закон Амунтона-Кулона.
Основные положения макро- и микротрибологии при описании механизмов трения. Модель Баудена-Табора.
Основные положения нанотрибологии при описании механизмов трения на атомном уровне. Мгновенная и средняя силы трения.
Понятие гетегоструктуры, механизмы роста полупроводниковых гетероструктур.
Причины, особенности и закономерности фасетирования тонких полупроводниковых пленок в процессе их роста. Основные положения теории Андреева и Марченко.
Понятие решеточно - согласованных полупроводниковых гетероструктур Механизмы роста и их применение в наноэлектронике. Закон Вегерда.
Понятие решеточно – рассогласованных полупроводниковых гетероструктур. Механизмы роста и их применение в наноэлектронике.
Классификация решеточно – рассогласованных полупроводниковых гетероструктур. Влияние механического напряжения на электронную (зонную) структуру полупроводника.
Особенности модификации электронной (зонной) структуры упруго растянутой полупроводниковой гетероструктуры.
Особенности модификации электронной (зонной) структуры упруго сжатой полупроводниковой гетероструктуры.
Влияние химического состава полупроводниковой гетероструктуры на ширину запрещенной зоны.
Особенности полупроводниковых псевдоморфных гетероструктур и их применение в наноэлектронике.
Особенности полупроводниковых метаморфных гетероструктур и их применение в наноэлектронике. Понятие критической толщины и механизмы «замораживания» дислокаций
Полупроводниковые метаморфные гетероструктуры Основные положения модели Мэтьюса и Блексли. Понятия вектора Бюргерса.
Использование положений квантовой механики для описания характеристик квантово-размерных частиц наноэлектроники.
Использование положений зонной теории полупроводника для описания характеристик квантово-размерных частиц наноэлектроники.
Понятие квантовой ямы, как классической квантово-размерной структуры наноэлектроники. Модель мелкой квантовой ямы.
Понятие квантовой ямы, как классической квантово-размерной структуры наноэлектроники. Модель глубокой (широкой) квантовой ямы.
Понятие квантовых точек и проволок и их использование в наноэлектронике.
Особенности (топологические, электрические, технологические) транзисторов с высокой подвижностью электронов (НЕМТ). Понятие двумерного электронного газа.
Особенности (топологические, электрические, технологические) транзисторов с высокой подвижностью электронов: P-HEMT и M-HEMT.
Особенности (топологические, электрические, технологические) транзисторов с высокой подвижностью электронов (δ-НЕМТ). Селективное легирование.
Понятие полупроводниковых композиционных свехрешеток и их классификация.
Понятие полупроводниковых легированных свехрешеток и их классификация. Зонная диаграмма. Локализация носителей зарядов.
Общая классификация полупроводниковых свехрешеток. Возможные пути их применения в наноэлектронике.
Понятие MEMS и NEMS. Технология получения и область применения.
Нанотрубки как квантово-размерные структуры. Области их применения в наноэлектронике.
Понятие магнитных сверхрешеток. Классификация и области применения в наноэлектронике.
Магнитные мультислои. Использование гигантского магниторезистивного эффекта для конструирования приборов нового поколения
Основные положения теории «Фазонов». Принцип самоорганизации в технологии наноэлектроники и его значение для формирования электронных устройств.

11. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература:

№	Описание	Число экземпляров
1	Моро, У. Микролитография: Принципы, методы, материалы . Ч.2 .— М.: Мир, 1990 .— 632с.	10
2	Моро, У. Микролитография: Принципы, методы, материалы . Ч.1 .— М.: Мир, 1990 .— 606с.	10
3	Барыбин, А. А., Сидоров, В.Г. Физико-технологические основы электроники. СПб.: Лань, 2001. 268 с.	20
4	Щука, А. А. Наноэлектроника .— М.: Физматкнига, 2007 .— 463 с. (15)	15
5	Киреев В, Столяров А. Технологии микроэлектроники. Химическое осаждение из газовой фазы .— М.: Техносфера, 2006 .— 191 с.	40
6	Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии М.: Физматлит, 2005. 410 с. Гусев, А. И. Наноматериалы. Наноструктуры. Нанотехнологии. М.: ФИЗМАЛИТ, 2007.415 с.	112
7	Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии .— М.: Техносфера, 2005. 334 с.; 2009 .— 336 с.	26

Blog

Рабочая учебная программа дисциплины «наноэлектроника» Направление подготовки

Содержание