Аспирантура
2020/2021
Микро- и наноэлектронные системы
Статус:
Курс по выбору
Направление:
11.06.01. Электроника, радиотехника и системы связи
Кто читает:
Департамент электронной инженерии
Когда читается:
2-й курс, 1 семестр
Формат изучения:
без онлайн-курса
Преподаватели:
Каперко Алексей Федорович
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
40
Программа дисциплины
Аннотация
Учебная дисциплина «Микро- и наноэлектронные системы» ориентирована на углубление аспирантами знаний о физических основах создания, функционирования, методах проектирования, моделирования электронных систем, построенных на субмикронных и наноэлектронных полупроводниковых приборах и сенсорах, реализованных на них систем, математических моделях субмикронных и наноэлектронных полупроводниковых приборов, на которых строятся микро- и наноэлектронные системы, тенденциях развития и особенностях технологии изготовления микро и наноэлектронных систем. Основные разделы данной дисциплины включают в себя: изучение физических эффектов в полупроводниковых приборах при уменьшении их размеров до нанометровых и элементной базы микро и наноэлектронных систем, особенности реализации микро- и наноэлектронных систем в виде систем в корпусе (SiP) и систем на кристалле (SoC), особенности математических моделей и систем автоматизированного проектирования (САПР) микро- и наноэлектронных компонентов и систем, методы исследования характеристик микро- и наноэлектронных структур и систем, тенденции развития и особенности технологии микро- и наноэлектронных систем.
Цель освоения дисциплины
- Целью освоения дисциплины «Микро- и наноэлектронные системы» является углубление аспирантами знаний о физических основах создания, функционирования, методах теоретических и экспериментальных исследований, проектирования, моделирования электронных систем, построенных на глубоко субмикронных и наноэлектронных полупроводниковых приборах и сенсорах, построенных на них систем, математических моделях субмикронных и наноэлектронных полупроводниковых приборов, на которых строятся микро- и наноэлектронные системы, тенденциях развития микро и наноэлектронных систем.
Планируемые результаты обучения
- Знать: • перспективные методы исследования, проектирования микро- и наноэлектронных систем и их компонентов, и их применение в научно-исследовательской деятельности
- Знать: • математические модели компонентов микро- и наноэлектронных систем и методы получения моделей, особенности моделирования и проектирования микро- и наноэлектронных систем
- Знать: тенденции развития микро- и наноэлектронных систем
- Уметь: • выполнять теоретические и экспериментальные исследования микро- и наноэлектронных систем и их компонентов
- Уметь: • разрабатывать физические и математические модели исследуемых объектов микро- и наноэлектроники
- Уметь: • формулировать перспективные задачи исследования на основе прогнозов направления развития микро- и наноэлектроники при создании микро- и наноэлектронных систем
- Владеть: навыками • выбора моделей, методов и средств моделирования, проектирования и экспериментального исследования при проведении научных исследований в области микро- и наноэлектронных систем и их компонентов
Содержание учебной дисциплины
- Раздел 1. Физические эффекты в полупроводниковых приборах при уменьшении их размеров до нанометровых и повышении рабочих частот.Физические эффекты в активных и пассивных элементах СБИС при уменьшении их размеров до нанометровых. Эффекты в микро- и наноэлектронных компонентах при повышении рабочих частот. Особенности проектирование сверхмаломощных схем. Перспективные технологии и материалы микро- и наноэлектроники.
- Раздел 2. Элементная база микро и наноэлектронных систем.Биполярные, гетеробиполярные, полевые транзисторные структуры и наноструктуры. СВЧ элементы СБИС для систем связи и коммуникаций. Датчики и сенсоры микро- и наноэлектронных систем. Основы функциональной электроники.
- Раздел 3. Реализация микро и наноэлектронных систем в виде систем в корпусе (SiP) и систем на кристалле (SoC).Реализация микро и наноэлектронных систем в виде систем на кристалле (SoC). Реализация микро и наноэлектронных систем в виде систем в корпусе (SiP). Реализация систем с использованием микропроцессоров и микроконтроллеров.
- Раздел 4. Особенности математических моделей микро и наноэлектронных компонентов и систем.Особенности математических моделей структур субмикронных и наноразмерных приборов. Особенности приборно-технологического моделирования глубоко субмикронных и наноразмерных приборов. Модели субмикронных и наноразмерных приборов для расчета схем и систем. Особенности математических моделей микро- и наноэлектронных компонентов для систем связи и коммуникаций.
- Раздел 5. Методы исследования характеристик микроэлектронных и наноэлектронных структур и систем.Методы экспериментальных исследований характеристик микроэлектронных структур и систем. Методы экспериментальных исследований характеристик наноэлектронных структур и систем.
- Раздел 6. Микро- и наноэлектронные системы в технике и технологии. Тенденции развития микро и наноэлектронных систем.Телекоммуникационные системы. Смешанные оптико-электронные системы. Тенденции развития микро- и наноэлектронных систем.
Элементы контроля
- практические занятия
- домашнее задание
- экзаменВ ходе освоения дисциплины формируются следующие компетенции: ОПК-8, ОПК-9, ПК-3, ПК-4, ПК-5, ПК-6
- Самостоятельная работаАспиранты занимаются самостоятельной подготовкой к практическим занятиям и экзамену по заданным темам с использованием материалов лекций и рекомендованной литературы.
