Цель преподавания дисциплины состоит в изучении интегральных оптоэлектронных устройств и систем, перспективных для использования в инфокоммуникационной технике

Вид материала

Документы

Содержание Краткая аннотация курса «Биомедицинская нанотехнология» Темы курса Аннотация курса Краткая аннотация курса «Методы диагностики микро- и наносистем». Рассмотрение объектов приложения методов диагностики. Методы диагностики, характеризующие степень кристаллического совершенства. Оптические методы диагностики. Атомно-силовая микроскопия. Наименование темы (раздела) Эволюция полупроводниковой электроники. Одноэлектронные устройства. Физические и схемотехнические ограничения на уменьшение размеров активных элементов и рост степени интеграции. Физико-химические основы планарной технологии. Термическое окисление кремния Методы легирования. Авто-и гетероэпитаксия Субмикронная литография и сухое травление. Процессы металлизации интегральных схем. Тема 1 введение Физические основы эвп свч Основные виды линий передачи, применяемые при изготовлении микроволновых устройств ... Полное содержание

Подобный материал:

• Руководитель магистерской программы по направлению «Информатика и вычислительная техника», 62.49kb.
• Аннотация программы дисциплины «Исследование систем управления» Цели и задачи дисциплины, 15.87kb.
• Примерная программа дисциплины «Схемотехника телекоммуникационных устройств» Рекомендуется, 200.71kb.
• Система контроля и анализа технических свойств интегральных элементов и устройств вычислительной, 582.84kb.
• Аннотация примерной программы дисциплины «Диагностика и надежность автоматизированных, 45.93kb.
• Методические указания и описание лабораторной работы по дисциплине "Вычислительная, 151.65kb.
• Учебная программа по дисциплине современная вычислительная и микропроцессорная техника, 116.15kb.
• Рабочая учебная программа дисциплины для специальности 1-43 01 02 "Электроэнергетические, 124.97kb.
• Рабочая программа дисциплины основы отраслевых технологий Для студентов специальности, 158.32kb.
• 1. цель и задачи преподавания дисциплины, 516.1kb.

Аннотация курса “Интегральные оптоэлектронные устройства и системы”

Цель преподавания дисциплины состоит в изучении интегральных оптоэлектронных устройств и систем, перспективных для использования в инфокоммуникационной технике.

Основные темы курса:

1. Классификация и система обозначений оптоэлектронных приборов и интегральных оптоэлектронных изделий.
   
2. Интегральные аналоговые устройства для оптоэлектронных систем.
   
3. Интегральные цифровые устройства для оптоэлектронных сиситем.
   
4. Схемотехника оптоэлектронных приборов. Схемотехника оптронов.
   
5. Схемотехника интегральных многоэлементных оптоэлектронных устройств.
   
6. Гибридные оптоэлектронные интегральные схемы.
   
7. Монолитные многоэлементные устройства.
   
8. Оптомеханические микро-электро-механические системы.
   

Трехмерные маршрутизаторы световых потоков, цифровые дисплеи с электрооптомеханическими матрицами.

9. Интегральные оптоэлектронные приборы и устройства.
   

Излучающие и фотоприемные терминалы на основе наноструктур.

10. Интегральные приемо-передающие модули.
    
11. Микрооптика для оптических межсоединений.
    
12. Смартлинки.
    

Многоканальные оптические соединители и их применение.

13. Мультиплексоры для WDM с нанофотонными отражателями.
    
14. Оптоэлектронные системы записи, хранения и воспроизведения информации.
    
15. Системы визуального отображения информации.
    

Системы отображения информации на основе жидких кристаллов и органических полимеров.

16. Акусто-оптические системы обработки информации.
    
17. Оптоэлектронные системы на основе наноструктур.
    

Составитель проф. Игнатов А.Н.


Аннотация курса “Оптоэлектроника и нанофотоника”


Цель преподавания дисциплины состоит в подготовке студентов в области оптоэлектроники и нанофотоники, необходимой для проектирования и эксплуатации современных инфокоммуникационных систем.


Основные темы курса:

1. Физические основы оптоэлектроники и нанофотоники.
   
2. Оптические волноводы.
   

Фотонно-кристаллические волокна.

3. Приборы и устройства некогерентного излучения.
   

Излучатели на основе органических полимеров.

4. Приборы и устройства когерентного излучения.
   

Наноэлектронные лазеры.

5. Полупроводниковые фотоприемники и их применение.
   

Наноэлектронные фотоприемники.

6. Нанофотонные устройства и системы.
   

Оптоны и их применение.

7. Устройства и системы отображения информации.
   

Устройства на основе OLED и TOLED технологий.

8. Применения оптоэлектронных приборов в аналоговых системах.
   
9. Применение оптоэлектронных приборов в цифровых системах.
   
10. Оптоэлектронные сенсорные системы.
    
11. Интеллектуальные многоканальные оптоволоконные соединители.
    
12. Оптоволоконные нейроинтерфейсы.
    
13. Цифровая оптическая запись, хранение и воспроизведение информации.
    
14. Изделия кремниевой нанофотоники для инфокоммуникационных систем.
    
15. Изделия углеродной нанофотоники для инфокоммуникационных систем.
    
16. Изделия органической нанофотоники для инфокоммуникационных систем.
    
17. Изделия квантовой нанофотоники инфокоммуникационных систем.
    

Составитель проф. Игнатов А.Н.

Курс Микро- и наноэлектромеханические системы.

Аннотация: рассматриваются основные области применения MEMS и NEMS, структурные, конструкционные и технологические особенности.

Темы курса

№ темы	Содержание темы.
1	История развития: от "интеллектуальных" датчиков к MEMS и NEMS.
2	MEMS и NEMS на основе сенсоров. Преобразование неэлектрических величин в электрические сигналы стандартного формата. Датчики давления и движения.
3	Понятие "микроактюатор". Законы пропорциональной миниатюризации. Характеристические числа.
4	Физические эффекты, используемые для актюаторов MEMS и NEMS. Основные типы микроактюаторов.
5	Критерии оценки качества и надежности микроактюаторов. Микротурбины и микронасосы. Влияние трения и износа.
6	Наносенсоры и наноакюатороы.
7	Конструкционные и активные ("умные") материалы для MEMS и NEMS.
8	Основы технологии производства MEMS и NEMS.
9	Особенности биомедицинских MEMS и NEMS.
10	Перспективы развития MEMS и NEMS. Нанороботы. "Умная пыль".

Составитель /А.И. Брикман/

Краткая аннотация курса «Биомедицинская нанотехнология»

Наименование темы

ТЕМА 1 Объекты, задачи, методы нанотехнологий. Основные понятия и определения наук о наносистемах и нанотехнологий. История возникновения нанотехнологий и наук о наносистемах. Объекты и методы нанотехнологий. Принципы и перспективы развития нанотехнологий.

ТЕМА 2 Особенности физических взаимодействий на наномасштабах.

ТЕМА 3 Квантовая механика наносистем.

ТЕМА 4 Статистическая физика наносистем.

ТЕМА 5 Основные принципы формирования наносистем. Физические и химические методы.

ТЕМА 6 Методы исследования и диагностика нанообъектов и наносистем.

ТЕМА 7 Молекулярные основы живых систем. (обзорная лекция)

ТЕМА 8 Биополимеры. Возможность использования биополимеров в качестве нанобиоматериалов.

ТЕМА 9 Нанобиоаналитические системы. Биосенсоры. Основные понятия, структура, свойства, область применения.

ТЕМА 10 Геночипы. Принципы функционирования геночипов. Область применения.

ТЕМА 11 Нанотехнологии в медицине. Оптимизация методов диагностики заболеваний. Нанороботы. Адресная доставка лекарственных средств в организм человека.

ТЕМА 12 Современные проблемы и перспективы развития нанотехнологий в биологии и медицине.

Краткая аннотация курса «Микроволновая техника»

Темы курса

Введение. Основные особенности электронных приборов СВЧ.

Физические основы ЭВП СВЧ.

Колебательные системы СВЧ, используемые в приборах СВЧ. Методы управления электронным потоком.

Двухрезонаторный пролетный клистрон, его устройство, работа, характеристики и параметры.

Многорезонаторные пролетные клистроны. Отражательные клистроны.

Лампы бегущей волны типа О, их устройство и работа.

Характеристики и параметры ЛБВ, применение ЛБВ.

ПП диоды СВЧ, особенности их устройства и работы. Основные типы диодов СВЧ и ИХ параметры.

Диоды Ганна.

Лавинно-пролетные диоды.

Особенности устройства и работы СВЧ транзисторов.

Транзисторные усилители СВЧ.

Физические основы квантовых приборов.

Квантовые приборы СВЧ (квантовые генераторы и парамагнитные усилители).

Твердотельные и газовые лазеры.

Полупроводниковые лазеры.

Методы модуляции лазерного излучения. Использование лазеров для связи.

Некогерентные светоизлучающие и фотоэлектрические приборы.

Аннотация курса

«Интеллектуальные мультисервисные системы»


Цель дисциплины состоит в изучении принципов создания интеллектуальных мультисервисных систем, их технико-экономических показателей, а также областей их применения

1. Классификация интеллектуальных мультисервисных систем
   
2. Метод наращивания функций. Сравнительный анализ методов проектирования микро- и наноэлектронной аппаратуры.
   
3. Интеллектуальные системы проектирования
   
4. Интеллектуальные источники питания
   
5. Интеллектуальные ключи
   
6. Интеллектуальные сенсоры
   
7. Система REID – идентификации
   
8. Волоконно-оптические системы мониторинга и контроля
   
9. Интеллектуальные системы амплитудно - временного контроля
   
10. Интеллектуальная система «умная пыль»
    
11. Интеллектуальные системы «умная лаборатория», «умный магазин», «умный дом»
    
12. Устройство и примение интерфейса 1-Wire
    
13. Мультисервисные системы iPhone, Bluetooth, Multi-touch
    
14. Интеллектуальные системы автоматизации
    
15. Практическое использование «искусственного интеллекта»
    
16. Информационное обеспечение интеллектуальных систем
    
17. Вычислительная техника и задачи искусственного интеллекта. Самоорганизация – общий принцип обработки информации.
    

Составил: проф. Игнатов А.Н.


Краткая аннотация курса «Методы диагностики микро- и наносистем».

Тема 1 Предпосылки развития высоко локальных методов диагностики. Введение понятий микро- и наносистем. Общая классификация и современное состояние методов диагностики и анализа. Корректная статистическая обработка результатов количественных измерений

Тема 2 Рассмотрение объектов приложения методов диагностики. Золи, гели, суспензии коллоидных растворов, кластерные системы, искусственные и естественные сверхрешетки, структуры с квантовыми точками, квантовыми ямами, биокластеры, фуллерены, нанотрубки.

Тема 3 Методы диагностики, характеризующие степень кристаллического совершенства. Двух и четырехзондовый метод, методом сопротивления растекания, методом Ван-дер-Пау. Метод, основанными на эффекте Холла. Методом модуляции проводимости. Емкостные методы определения параметров состояний.

Тема 4 Оптические методы диагностики. Оборудование для измерения толщины слоев методами интерферометрии. Интерферометр Майкельсона. Поляризации монохромного излучения. Коэффициенты отражения Френеля. Многослойные среды. Основные уравнения элипсометрии. Элипсометры.

Тема 5 электронная микроскопия. Взаимодействие электронов с твердым телом. Принцип получения изображения в растровом электронном микроскопе. Структура оборудования для РЭМ. Достоинства, недостатки РЭМ. Контрасты изображения в РЭМ. Просвечивающие РЭМ.

Тема 6 фотоэлектронная спектроскопия. Уравнение Шредингера. Фотоэлектрический эффект. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС). Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия. Фотоэлектронные спектрометры. Спектроскопия энергетических потерь электронов.

Тема 7 оже-электронная спектроскопия. Оже-переходы. Выход Оже-электронов. Энергия и спектры Оже-электронов. Оже-пики. Методики Оже-электронной спектроскопии. Количественный анализ, получение профилей концентрации. Оже-спектрометры, типы, параметры и характеристики.

Тема 8 вторичная ионая масс-спектрометрия. Взаимодействие ионов с поверхностью. Спектры ВИМС. Приборы для ВИМС, структура, характеристики, параметры. Масс-спектрометрия нейтральных частиц. Раммановское рассеяние света, люминесценция, длинноволновая фотопроводимость.

Тема 9 сканирующая туннельная микроскопия. Туннелирование носителей заряда через потенциальный барьер. Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа (СТМ). Конструкция СТМ. Режимы работы СТМ. Спектроскопия поверхности в СТМ.

Тема 9 Атомно-силовая микроскопия. Принцип работы атомно-силового микроскопа (АСМ). Свойства поверхности в атомно-силовой микроскопии. Контактный и полуконтактный методы. Метод фазового контраста в АСМ. Нанооптика и микроскопия ближнего поля.

Краткая аннотация курса « Технологические процессы микро и наноэлектроники»

Наименование темы (раздела)

ТЕМА 1 Введение. Основные тенденции развития микро- и нанотехнологий в полупроводниковой электронике. Предмет изучения. Основные понятия и терминология. Роль фундаментальных закономерностей, определяющих физико-химические особенности формирования микро- и наноразмерных структур, в развитии технологии и производстве. Экономические и технологические основы уменьшения размеров элементов электроники.

ТЕМА 2 Эволюция полупроводниковой электроники. Одноэлектронные устройства. Эволюция полупроводниковой электроники. Планарная технология и групповой метод. Приближения размеров твердотельных структур к нанометровой области и проявления квантовых свойства электрона. Одноэлектронное туннелирование в условиях кулоновской блокады. Реализация одноэлектронного транзистора в полупроводниковой, углеродной, молекулярной электронике.

ТЕМА 3 Физические и схемотехнические ограничения на уменьшение размеров активных элементов и рост степени интеграции. Технологические, схемотехнические и фундаментальные физические ограничения уменьшения размеров элементов интегральных схем. Фундаментальные физические ограничения на уменьшение размеров: существование минимального рабочего напряжения, статистические неопределенности параметров малых элементов, теплофизические характеристики, эффект туннелирования носителей тока, электромиграция. Рост числа межсоединений и увеличение времени задержки распространения сигнала между элементами ИС.

ТЕМА 4 Физико-химические основы планарной технологии. Основные операции планарной технологии. Технологические маршруты производства различных типов интегральных схем. «Критические» операции, определяющие минимальные размеры элементов. Переход с наноразмерным элементам.

ТЕМА 5 Термическое окисление кремния Роль двуокиси кремния в технологии интегральных схем. Методы контролируемого формирования тонких и сверхтонких слоев SiO2. Сегрегация примесей при термическом окислении. Электрические свойства тонких пленок окисла. Проблемы формирования сверхтонких пленок.

ТЕМА 6 Методы легирования. Физические основы методов легирования в микро-и наноэлектронике. Ограничения методов термической диффузии. Ионное легирование. Моделирование процессов диффузии и ионного легирования. Образование и отжиг радиационных дефектов.

ТЕМА 7 Авто-и гетероэпитаксия Механизмы эпитаксиального роста тонких пленок. Автоэпитаксия кремния. Эпитаксия из газовой фазы. Молекулярно-лучевая эпитаксия. Формирование наноразмерных структур. Гетероэпитаксия. Получения структур «кремний-на-диэлектрике».

ТЕМА 8 Субмикронная литография и сухое травление. Методы оптической, рентгеновской и электронной литографии. Предельная разрешаюшая способность оптической литографии. Оптические системы и источники излучения\ для фотолитографии. Оптическая литография в дальнем ультрафиолетовом диапазоне. Фотолитография с фазовым сдвигом. Органичения рентгенолитографии. Синхротронное рентгеновское излучение и его применение в рентгеновской литографии высокого разрешения. Ограничения метода электронной литографии. Эффект близости. Ионная литография. Методы сухого травления. Анизотропия и селективность травления. Механизмы ионно-ускоряемого и ионно-возбуждаемого травления. Низкотемпературная газоразрядная плазма. Плазменное травление, ионное травление, реактивное ионное травление.

ТЕМА 9 Процессы металлизации интегральных схем. Процессы формирования межсоединений и их вклад в быстродействие интегральных схем. Требования к материалам для межсоединений. Физические и химические методы получения тонких пленок. Удельное сопротивление, контактное сопротивление различных материалов, применяемых в кремниевой технологии. Химическая и физическая адгезия. Эффект электромиграции. Стойкость к электромиграции. Недостатки алюминиевой металлизации. Силициды тугоплавких металлов. Системы металлизации на основе меди. Многоуровневая металлизация.

ТЕМА 10 Методы реализации СБИС на основе МДП-структур. Структура и параметры МДП-транзистора. Технология производства интегральных схем на МДП-транзисторах. МОП- транзистор с поликремниевым затвором. Принципы самосовмещения. Масштабирование МОП-транзистора. Предельные размеры МОП-транзистора. Структура и технологический маршрут субмикронного транзистора. Эффект короткого канала. КМОП-инвертор. Технологические проблемы создания КМОП-инвертора. Трехмерная интеграция. Структуры со слабо легированнами областями истока-стока. Структуры «кремний-на-диэлектрике» со сверхтонким слоем кремния. Структуры с двойным затвором. МДП-транзистор с вертикальным затвором.

ТЕМА 11 Углеродные наноструктуры в электронике Основные представления углеродных наноструктурах. Фуллерены, нанотрубки, графен, их физические свойства. Хиральность углеродных нанотрубок. Электронная структура, электронный спектр, проводимость углеродных нанотрубок. Дефекты нанотрубок. Методы получения и разделения полупроводниковых и металлических нанотрубок, структур на их основе. Полевой транзистор и одноэлектронный транзистор на нанотрубках. Запоминающие устройства на массивах нанотрубок. Электро-механические устройства.

ТЕМА 12 Перспективы графеновой электроники Методы получения графена. Зонная структура графена. Законы дисперсии в однослойных и двухслойных графеновых структурах. Проводимость графена. Транзисторные структуры на основе графена.

Курс Нанотехнологии в технике связи


Аннотация: рассматриваются основные виды нанотехнологий, используемые для производства устройств и систем телекоммуникаций

Темы курса

Тема 1 История развития нанотехнологий

Тема 2 Основные виды нанотехнологий. Основные процессы НТ. Нанотехнологическое оборудование.

Тема 3 Кремниевая НТ и ее продукция для инфокоммуникационных систем.

Тема 4 Углеродная НТ и ее продукция для инфокоммуникационных систем.

Тема 5 Органическая НТ и ее продукция для инфокоммуникационных систем.

Тема 6 Жидкокристаллическая НТ и ее продукция для инфокоммуникационных систем.

Тема 7 Технология полимерных материалов и ее продукция для инфокоммуникационных систем.

Тема 8 Биомедицинская НТ и ее продукция для инфокоммуникационных систем.

Тема 9 Молекулярная НТ и ее продукция для инфокоммуникационных систем.

Тема 10 Квантовая НТ и ее продукция для инфокоммуникационных систем.

Тема 11 Приборы и устройства на основе технологии холодных катодов.

Составитель Фадеева Н.Е.

Краткая аннотация курса «Микроволновая техника»

Цели и задачи курса:

1. - расширение и углубление знаний студентов в области физических принципов работы современных устройств микроволновой техники;
   
2. - формирование знаний о физических принципах и особенностях работы квантовых приборов СВЧ и оптического диапазонов.
   
3. 
   

Наименование темы (раздела)

ТЕМА 1 ВВЕДЕНИЕ История развития техники СВЧ. Области применения техники СВЧ. Классификация устройств микроволнового диапазона. Активные и пассивные устройства СВЧ. Основные принципы построения. Технология изготовления. Материалы СВЧ.

ТЕМА 2 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭВП СВЧ Работа, характеристики, параметры

ТЕМА 3 КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ Микрополосковые. Объемные.

ТЕМА 4 ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ МИКРОВОЛНОВЫХ УСТРОЙСТВ Микрополосковые. Каоксиальные. Согласование. Затухание.

ТЕМА 5 ПАССИВНЫЕ УСТРОЙСТВА Распределенные ёмкости, индуктивности. Согласованные нагрузки. Направленные ответвители. Мосты.

ТЕМА 6 УСТРОИСТВА НА ОСНОВЕ СВЧ ФЕРРИТОВ Микрополосковые циркуляторы, вентили, коммутаторы.

ТЕМА 7 ПП ДИОДЫ СВЧ Особенности устройства и работы. Основные типы диодов СВЧ и ИХ параметры.

ТЕМА 8 ДИОДЫ ГАННА Устройство и принцип действия. Математическая модель диода Ганна

ТЕМА 9 УСТРОИСТВА НА ОСНОВЕ ДИОДОВ ГАННА Усилители. Генераторы.

ТЕМА 10 ЛАВИНОПРОЛЕТНЫЕ ДИОДЫ Устройство и принцип действия. Устройства на основе лавинопролетных диодов.

ТЕМА 11 СВЧ ТРАНЗИСТОРЫ Особенности устройства и работы СВЧ транзисторов. Биполярные. Полевые.

ТЕМА 12 ТРАНЗИСТОРНЫЕ УСИЛИТЕЛИ СВЧ На биполярных, полевых.

ТЕМА 13 ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Транзисторные. Диодные

ТЕМА 14 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ЧАСТОТЫ Диодные. Транзисторные.

ТЕМА 15 ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ УСИЛИТЕЛИ Двухчастотные. Регенеративные «отражательные усилители с сохранением частоты». Усилители — преобразователи частоты.

ТЕМА 16 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КВАНТОВЫХ ПРИБОРОВ Энергетические состояния атомов и молекул. Квантовые переходы. Спонтанное и вынужденное излучение.

ТЕМА 17 УСТРОЙСТВА ОПТИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА Интегральные устройства микроволновой техники для оптического диапазона. Квантовые усилители. Модуляторы. Устройства на основе полупроводникового лазера.

Краткая аннотация курса

"Ремонт и техобслуживание микро- и наносистем"

Наименование темы

Тема 1. Задачи и место курса в специальности. Номенклатура показателей качества аппаратуры и компонентов и микро- и наноэлектроники.

Тема 2. Базовое контрольно-измерительное и испытательное оборудование, приборы и инструменты, используемые при ремонте и обслуживании микро- и наносистем. Методики проведения измерений основных параметров аппаратуры микро- и наноэлектроники.

Тема 3. Методики испытаний аппаратуры на основе микро- и наноэлектронных компонентов на стойкость к внешним воздействующим факторам.

Тема 4. Обработка результатов испытаний для оценки показателей надежности изделия после проведения ремонта.

Тема 5 Диагностика, ремонт и обслуживание аппаратуры сотовых систем связи.

Тема 6 Диагностика, ремонт и обслуживание аппаратуры спутниковых систем связи.

Тема 7 Диагностика, ремонт и обслуживание ЖК, OLED и TOLED систем отображения информации

Тема 8 Диагностика, ремонт и обслуживание аппаратуры на основе микроконтроллеров, микропроцессоров и ПЛИСов

Тема 9 Диагностика, ремонт и обслуживание цифровых оптоэлектронных устройств.

Тема 10 Диагностика и обслуживание МЭМС.