course language
course duration
needed to educate
for credit at your university
Курс «Физика микроэлектронных структур» предназначен, в первую очередь, для студентов, так или иначе специализирующихся в области микроэлектроники. Микроэлектроника является одной из главных технологий в современном мире и одна из немногих, которая динамично развивается в настоящее время и на протяжении уже более чем полувека. Проектирование электронных компонентов самых разных видов и степеней сложности основано на моделировании на самых разных уровнях, в том числе и на физическом уровне.
Схемотехническое моделирование электронных устройств и интегральных схем основано на численном решении уравнений Кирхгофа электрических цепях для нелинейных элементов (например, транзисторов) и для таких элементов требуются простые физические модели для правильного описания нелинейных характеристик. Таким образом, основой физического моделирования оказывается идеология т.н. компактного моделирования, когда модель состоит из ограниченного набора относительно простых аналитических формул, не требующих дополнительных численных пересчетов. Поэтому понимание основ физики работы электронных приборов является необходимым условием подготовки хорошего инженера–электронщика.
Здесь надо отметить два обстоятельства. Во-первых, за последние 30 лет на русском языке издавалось довольно мало современной литературы по этой тематике, в том числе и переводной. Поэтому ощущается острая нехватка учебных материалов для преподавания на современно уровне.
И во-вторых, и это главное, физика электронных приборов представляет собой необъятную область, включающее в себя описание различных видов электронных приборов из разных материалов, работающих на разных принципах с широким набором разнообразных физических эффектов. Существует целый ряд современных фундаментальных руководств по этой тематике, правда, в основном, на английском языке. Они очень хороши и полезны для специалистов, но трудны, хотя бы в силу большого объема информации, для восприятия новичков – студентов и широкого круга практических электронщиков. Для обучения необходим жесткий отбор материала, который всегда субъективен. В частности, в предлагаемом курсе мы делаем упор на изложении простейших, но фундаментальных физических принципах и ограничиваем себя только кремниевой электроникой, в основном, цифровой. Для лучшего восприятия изложение ведется от простого к сложному. Предполагается наличие у читателей базовых знаний в размере курса общей физики и элементарных знаний физики полупроводников.
Разумеется, в силу ограниченного объема лекций, многие важные вопросы либо остались незатронутыми, либо упомянуты вскользь. Предполагается, что этот вводный курс поможет слушателям в более глубоком и детальном изучении обширной современной литературы как учебных, так и специальных направлений.
Основная литература к курсу:
Дополнительная литература к курсу:
Изучение дисциплины базируется на следующих курсах: Математика (основы интегрального и дифференциального исчисления, векторный и тензорный анализ); Общая физика (курс общей физики в части электричества и магнетизма); Неорганическая химия; Теоретические основы специальности (базовые знания в области физики твердого тела или основ физики полупроводников): основы микроэлектроники.
Для освоения данной дисциплины необходимо: знать основы технологии изготовления микроэлектронных структур, теорию работы и основные характеристики полупроводниковых приборов, их математические модели; уметь выполнять численные оценки электрофизических параметров микроэлектронных структур; владеть навыками математических расчетов с использованием компьютера.
Модуль 1.
Урок 1. Введение.
Урок 2.
Урок 3.
Урок 4.
Модуль 2.
Урок 5.
Урок 6.
Урок 7.
Урок 8.
Модуль 3.
Урок 9.
Урок 10.
Урок 11.
Урок 12.
Модуль 4.
Урок 13.
Урок 14.
Урок 15.
Урок 16.
course language
course duration
needed to educate
for credit at your university
Доктор технических наук, Профессор
Position: Профессор отделения нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике офиса образовательных программ (414) ИНТЭЛ НИЯУ МИФИ
Кандидат физико-математических наук, Доцент
Position: Заведующий кафедрой МНЭЛ ФГБОУ ВО «Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина»
Кандидат технических наук
Position: Ассистент отделения нанотехнологий в электронике, спинтронике и фотонике офиса образовательных программ (414) ИНТЭЛ НИЯУ МИФИ