Осень 2023- 2024

Целью изучения дисциплины «История и методология науки и техники в области электроники» является:

•  получение знаний основных закономерностей исторического процесса в науке и технике, этапов исторического развития в области электроники, места и значения электроники в современном мире;
•  получение умений готовить методологическое обоснование научного исследования и технической разработки в области электроники;

•  овладение навыками методологического анализа научного исследования и его результатов.

Цели освоения дисциплины - изучение методов расчета и конструирования полупроводниковых приборов. Получения знания о наиболее значимых процессах, протекающих в полупроводниковых приборах; формирования навыков проектирования полупроводниковых приборов, выработки умения установления связи параметров и характеристик приборов со свойствами материала и конструктивными размерами; освоение навыков и умения связать конструкторские и технологические факторы формирования структуры с параметрами и характеристиками готовых приборов

Цели онлайн изучения дисциплины:
- приобретения представлений об основных классах органических соединений и функциональных групп каждого класса;
- создание базы знаний об основных теоретических аспектах органической химии, перспективы их использования для предсказания строения и свойств органических соединений, используемых в электронике:
- рассмотрение строения, номенклатуры и виды изомерии органических соединений, а также материалов, из них изготавливаемых для электроники;
- приобретение знания о химических свойствах органических соединений.
Содержание:
Электронное строение углеводородов и изомерия.
Алкены.
Алкины.
Ароматические углеводороды.
Спирты.
Карбоновые кислоты.
Азотсодержащие производные углеводородов.
Галогенопроизводные углеводородов.
Корреляционный анализ органических реакций.

ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ КУРСА:
дать представление о современных методах моделирования и расчета процессов, происходящих на микро и нано уровнях, научить студента самостоятельно формулировать физико-математические модели реальных процессов и систем, грамотно, на основании физических законов, оценивать параметры и факторы, участвующие в реальном физическом процессе, выбирая главные и второстепенные; получить навыки при расчете основных физических процессов, возникающих в наносистемах.
СОДЕРЖАНИЕ: 
Введение. Основные физико- математические модели в науке и технике Основные понятия вычислительной техники используемой при построении физико- математических моделей Численные методы как современное средство решения классических прикладных задач Компьютерное моделирование физических процессов в кристаллах и квантоворазмерных структурах. Моделирование движения электрона вблизи потенциальной ступеньки. Моделирование движения электрона через двухбарьерную квантоворазмерную структуру (ДБКС). Методы решения уравнения Шредингера. Иная контактная работа.

Целью преподавания дисциплины является овладение физическими закономерностями, определяющими свойства и поведение полупроводниковых материалов, применяемых в приборах и устройствах оптоэлектроники, а также формирование навыков расчета приборных наногетероструктур с заданными свойствами с использованием полупроводниковых материалов, включая бинарные соединения и многокомпонентные системы.

Цели освоения дисциплины -  рассмотреть общие принципы теоретической органической химии, на основе которых будут обосновано существование трех основных классов реагентов – электрофилов, нуклеофилов и радикалов, а также рассмотрен вопрос об их участии в наиболее важных типах органических реакций, таких как реакции замещения, присоединения и отщепления, а также перегруппировках;

- формирование знаний и умений в области технологии формирования низкоразмерных органических элементов и структур;

-  приобрести знания и умения в области органической химии для подготовки к научно-исследовательской работе;

- формирование теоретических и практических основ для осознанного и целенаправленного использования полученных знаний при создании элементов, приборов и устройств микроэлектроники и наноэлектроники. 

Целью дисциплины является приобретение знаний о физических и физико-технологических основах процессов производства изделий электронной компонентной базы, об особенностях проведения отдельных технологических операций, о физико-технологических и экономических ограничениях интеграции миниатюризации электронной компонентной базы. 

В ходе изучения курса обучающиеся научатся: оценивать физико-технологические условия проведения отдельных технологических процессов для получения активных и пассивных элементов электронной компонентной базы с требуемыми конструктивными и электрофизическими параметрами; вырабатывать рекомендации по совершенствованию технологических устройств и сопровождающих их систем; применять современные методики контроля и анализа качества процессов электронной компонентной базы; систематизировать обретенный опыт научно-исследовательской деятельности в области технологии и оборудования для производства полупроводниковых приборов; подготавливать научные публикации и заявки на изобретения по тематике исследований.

Цель онлайн-курса - формирование целостных представлений о принципах действия устройств наноэлектроники, а также освоение приёмов расчёта основных характеристик этих устройств.
Содержание:
Тенденции развития современных мезоскопических устройств. Принципиальные ограничения на параметры устройств. Характерные размеры. Классы низкоразмерных систем.
Плотность электронных состояний в системах различной размерности.
Строго одномерная система. Квантовая проволока. Строго двумерная система. Квантовые точки (квазинульмерные системы). Плотность состояний в трёхмерной системе.
Гетероструктуры.
Электронные состояния в гетероструктурах. Квантовый электронный транспорт в наноструктурах в электрическом поле. Квантовая яма. Квантовая проволока в баллистическом режиме. Квантование кондактанса. Формула Ландауэра. Потенциальный барьер с одной и двумя примесями.
Одноэлектронный транзистор на квантовой точке.
Оценки параметров квантовой точки. Вольт- амперная характеристика. Квантовые флуктуации.
Двумерные электронные системы в магнитном поле.
Полуклассическое рассмотрение. Квантовая теория. Энергетические уровни. Плотность состояний. Квантовый эффект Холла.

• Физика колебаний и волн 
• Статистическая физика и термодинамика
• Квантовая физика 

Цели освоения дисциплины:
- изучение физических, химических, механических и других особенностей наноструктурных материалов и наночастиц;
- рассмотрение влияния размерных эффектов в изолированных наночастицах и компактных нанокристаллических материалов на различные свойства наноматериалов;
- анализ вклада границ раздела в формирование структуры и свойств наноматериалов;
- ознакомление с модельными представлениями, объясняющими особенности строения и аномальные свойства веществ в наносостоянии;
- рассмотрение основных технологических приемов получения наноструктурных материалов и наночастиц, области их применения в традиционной и новой технике, информационных и компьютерных технологиях.

Цель изучения дисциплины:

Обеспечить предметно-специализированную теоретическую подготовку и формировать компетенции, необходимые для профессиональной деятельности в области технологии производства и эксплуатации приборов и устройств вакуумной, плазменной, твердотельной, микроволновой, оптической электроники и наноэлектроники различного функционального назначения.

Содержание курса:

Введение; Фундаментальные физические открытия, составляющие принципиальную основу разработки приборов физической и квантовой электроники; Движение электронов в электрическом и магнитном поле электронного прибора ; Физические основы пассивных дискретных элементов электроники; Физическая природа и особенности протекания электрического тока в различных средах; Элементы зонной теории и статистика носителей заряда в полупроводниках; Физические основы твердотельных приборов на основе объемных свойств полупроводников; Контактные явления в металлах и полупроводниках; Физические основы полупроводниковых приборов с электронно-дырочным переходом; Физические основы фотоэлектронных приборов; Физические основы оптоэлектронных приборов.

Дисциплина «Фотоэлектрические преобразователи на основе наногетеропереходов» является специальной дисциплиной подготовки бакалавров по специальности «Нанотехнология в электронике».

Данная дисциплина затрагивает изучение вопросов влияния энергии на человека и его деятельность, виды возобновляемых источников энергии, физических основ функционирования фотоэлектрических преобразователей на основе p-n перехода, каскадных солнечных элементов на основе наногетеропереходов для преобразования концентрированного солнечного излучения, классификацию материалов и современных технологий их производства, конструкции фотоэлектрических преобразователей для повышения эффективности преобразования солнечного излучения.

Цель преподавания дисциплины является изучение физических основ функционирования фотоэлектрических преобразователей, классификации и способов изготовления материалов для конструирования солнечных элементов, а также способов повышения эффективности.

Цель освоения дисциплины:

Изучение фундаментальных основ физики наносистем, важных для формирования систематических представлений о современной физической картине мира, а также ряда вопросов, имеющих непосредственное отношение к современной наноэлектронике и связанным с ней технологиям.

Цель освоения дисциплины - ознакомить с основными направлениями новой отрасли науки и техники. Сформировать у слушателей комплекс фундаментальных представлений, составляющих основу одной из наиболее востребованных в настоящее время дисциплин – нанотехнологии. Сформировать у слушателей общее представление о нанотехнологиях, как особой отрасли науки и производства; дать представление о практическом значении разрабатываемых нанотехнологий; ознакомить с перспективами развития нанотехнологий и тем самым расширить их профессиональные способности; показать причины, обусловливающие изменение многих физических и химических свойств вещества в нанометровом диапазоне; дать слушателям комплекс основных понятий и принципов нанотехнологии; показать междисциплинарный характер нанотехнологии.

Содержание:

Особенности энергетического спектра частиц в системах конической размерности. Влияние однородного электрического поля на энергетический спектр систем пониженной размерности. Транспортные явления носителей заряда в наноструктурах. Туннелирование носителей заряда через квантово-размерные структуры.

В результате изучения дисциплины студент должен
знать:
- основные постулаты и положения квантовой теории; туннельный эффект; строение атома и связь с периодической таблицей элементов Менделеева;
- классификацию твердых тел на металлы, полупроводники и диэлектрики с точки зрения зонной теории; основные электрические, магнитные и оптические свойства твердых тел, механизмы протекания тока; особенности электронных свойств неупорядоченных и аморфных материалов;
- физические и физико-химические основы технологии производства изделий электроники и наноэлектроники, физико- технологические и экономические ограничения интеграции и миниатюризации электронной компонентной базы;
уметь:
- решать задачи обработки данных с помощью современных инструментальных средств конечного пользователя;
- применять методы и средства измерения физических величин;
- обеспечивать технологическую и конструктивную реализацию материалов и элементов электронной техники в приборах и устройствах электроники и наноэлектроники;
владеть:
- методами обработки и оценки погрешности результатов измерений;
- сведениями о технологии изготовления материалов и элементов электронной техники, об основных тенденциях развития электронной компонентной базы.

ЦЕЛЬ ОСВОЕНИЯ КУРСА
Фундаментальные основы дисциплины позволяют сформировать в будущем специалисте способность обоснован¬ного выбора физико-математической модели рассматриваемых процессов в наносистемах и проведения базовых расчетов по компьютерным моделям и перенос полученных сведений на реальные наносистемы.

Цель изучения дисциплины – дать представление о современных методах моделирования и расчета наносистем;

Задачи при изучении дисциплины: научить студента самостоятельно поставить физико-математическую модель процесса, грамотно выбирая ее основные элементы и компоненты; получить навыки при расчете основных физических процессов, возникающих в наносистемах

СОДЕРЖАНИЕ
Краткие сведения о квантоворазмерных гетероструктурах. 

Основные понятия вычислительной техники, физико-математических моделей. 

Численные методы решения классических прикладных задач. 

Компьютерное моделирование физических процессов в кристаллах и квантоворазмерных структурах. 

Цель изучения дисциплины:

Содержание курса:

Введение. Физические основы резистивных элементов микроэлектроники. Основные параметры дискретных резистивных элементов микроэлектроники. Классификация и система условных графических обозначений резисторов. Физические основы емкостных элементов микроэлектроники. Основные параметры дискретных емкостных элементов микроэлектроники. Физические основы индуктивных элементов микроэлектроники. Основные параметры и классификация катушек индуктивности. Пленочные дискретные элементы микроэлектроники. Датчики твердотельной микроэлектроники на основе эффектов в объеме кристаллов. Датчики твердотельной микроэлектроники на основе контактных явлений. Основы функциональной микроэлектроники. Основы интегральной микроэлектроники. Пассивные элементы интегральной микроэлектроники. Активные элементы интегральных микросхем.