Проектирование и моделирование элементной базы микроэлектроники

Магистратура 2021/2022

Статус: Курс по выбору

Направление: 11.04.04. Электроника и наноэлектроника

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 1-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Попов Дмитрий Александрович, Харитонов Игорь Анатольевич

Прогр. обучения: Наноэлектроника и квантовые технологии

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 48

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Данная дисциплина изучается на первом курсе направления подготовки магистров 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника». Целями освоения дисциплины "Проектирование и моделирование элементной базы микроэлектроники" является формирования у студентов знаний о методологии, принципах работы, методах и средствах проектирования электронной компонентной базы (ЭКБ) современных и перспективных изделий микро- и наноэлектроники. В ходе изучения дисциплины рассматриваются следующие основные вопросы. - Современная методология автоматизированного проектирования электронной компонентной базы. Маршруты проектирование «сверху-вниз» и «снизу-вверх». Поведенческое описание работы устройства. Физическое, логическое, схемотехническое и системное проектирование. Нормативная документация, создаваемая в процессе проектирования ЭКБ. - Особенности работы и структур микроэлектронных компонентов. Расчеты характеристик структур микроэлектронных компонентов - Автоматизированное проектирование и моделирование структур электронных компонентов с помощью пакетов приборно-технологического проектирования. - Автоматизированное проектирование интегральных схем различной степени интеграции. Топологические нормы и ограничения. - Перспективные направления развития элементной базы ИС, БИС и СБИС. На практических занятиях студенты учатся проектировать элементы интегральных схем в зависимости от поставленных требований, рассчитывать их параметры, проектировать топологии и анализировать характеристики цифровых и аналоговых фрагментов ИС. Текущий контроль успеваемости студентов предусматривает учет активности студентов в ходе проведения практических занятий, выступлений по конкретному разделу, консультаций с преподавателем; оценок, полученных за практические работы. Экзамен проводится в устной форме по соответствующим билетам. Результирующая оценка за дисциплину учитывает накопленную оценку за работу на практических занятиях и оценку, полученную на экзамене. Изучение дисциплины базируется на дисциплинах - основы математики и физики в пределах программы бакалавриата; «Теоретические основы электротехники», «Физические основы электроники», «Электроника», «Схемотехника», «Метрология и измерительная техника», «Электронная компонентная база».

Цель освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Проектирование и моделирование элементной базы микроэлектроники» является: - формирование у студентов представлений о физике твердого тела, знаний о видах и назначении электронной компонентной базы современных и перспективных изделий микро- и наноэлектроники, назначении, принципах работы, математических моделях полупроводниковых приборов различных типов и других электронных компонентов; - формирование у студентов знаний, знаний, умений и навыках о принципах, методах и средствах проектирования электронной компонентной базы (ЭКБ) современных и перспективных изделий микро- и наноэлектроники.

Планируемые результаты обучения

Владеть: методами проектирования структур электронных компонентов с помощью пакетов приборно-технологического проектирования.
Владеть: методами топологического проектирования и схемотехнического моделирования фрагментов интегральных схем.
Владеть: современной методологией автоматизированного проектирования электронной компонентной базы.
Знать: топологические нормы и ограничения; методы и программное обеспечение для проектирования топологии интегральных схем различной степени интеграции; методы расчетов динамических характеристик фрагментов схем; типы и параметры корпусов для ЭКБ.
Уметь: выбирать маршруты проектирования ЭКБ, выбирать программные средства для проектирования.
Уметь: проектировать топологию и рассчитывать характеристики фрагментов интегральных схем; оценивать влияние корпусов ЭКБ на характеристики компонентов.
Знать: методы и программное обеспечение для проектирования структур электронных компонентов.
Знать: перспективные направления развития элементной базы: сверхбыстродействующие БИС на основе GaAs и SiGe, оптоэлектронные ИС.
Знать: современные методы автоматизированного проектирования электронной компонентной базы, уровни проектирования, маршруты проектирования ЭКБ; проектную документацию и требования к ней.
Уметь: выбирать перспективные технологии для создания ЭКБ.
Уметь: рассчитывать технологические параметры структур полупроводниковых приборов, рассчитывать характеристики полупроводниковых структур различных технологий.

Содержание учебной дисциплины

Раздел 1. Современные подходы к автоматизированному проектированию электронной компонентной базы.
Раздел 2. Автоматизированное проектирование структур электронных компонентов.
Раздел 3. Автоматизированное проектирование интегральных схем различной степени интеграции.
Раздел 4. Перспективные направления развития элементной базы БИС и СБИС.

Элементы контроля

Домашнее задание (практическая работа)
Экзамен
Итоговый контроль в форме экзамена проводится по указанным разделам дисциплины в устной форме.

Промежуточная аттестация

2021/2022 учебный год 4 модуль
0.5 * Экзамен + 0.5 * Домашнее задание (практическая работа)

Программа дисциплины