Рабочая программа Наименование дисциплины Введение в просвечивающую электронную микроскопию для краткосрочных курсов повышения квалификации «Электроника и наноэлектроника:

Скачать 115.83 Kb.

Название	Рабочая программа Наименование дисциплины Введение в просвечивающую электронную микроскопию для краткосрочных курсов повышения квалификации «Электроника и наноэлектроника:
Дата публикации	29.10.2014
Размер	115.83 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Физика > Рабочая программа

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
“Ярославский государственный университет им. П.Г.Демидова”

УТВЕРЖДАЮ

Проректор

по развитию образования

__________________ Е.В. Сапир

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Наименование дисциплины

Введение в просвечивающую электронную микроскопию
для краткосрочных курсов повышения квалификации

«Электроника и наноэлектроника: Повышение квалификации в сфере электроники и микроэлектроники операторов уникального аналитического оборудования для диагностики наноструктур и наноматериалов»

Форма обучения очная

Направление подготовки 210100.62 «Электроника и наноэлектроника»

Профиль подготовки - Интегральная электроника и наноэлектроника
Квалификации выпускника

Оператор уникального аналитического оборудования для диагностики наноструктур и наноматериалов
Ярославль 2012

1. Цели и задачи дисциплины:

Цель учебного курса Введение в просвечивающую электронную микроскопию изучение строения кристаллических и аморфных тел и интерпретации данных рассеяния электронов на микро- и наноструктурах .

Задачи курса: ознакомление студентов с основными этапами и направлениями развития метода просвечивающей электронной микроскопии, формирование единого подхода к интерпретации данных электрооной микроскопии и дифракции электронов в кристаллических и аморфных системах.
2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Введение в просвечивающую электронную микроскопию» относится к числу специальных курсов физики и изучает законы, связанные в рассеянием электронов на кристаллических и аморфных микро- наноструктурах.

Курс основывается на знаниях оптики и атомной физики в рамках программы изучения курса общей физики. В данном курсе слушатели знакомятся с методами описания строения кристаллической и аморфной структур вещества и взаимодействию электронных пучков с этими структурами. Приобретают опыт интерпретации электронных дифрактограмм. Полученные знания и умения позволяют использовать электронную микроскопию в цепочке технологического контроля прозводственных процессов в области нано- и микроэлектроники.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:

владения культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК–1);
способности логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь (ОК-6);
способности к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9);
осознания социальной значимости своей будущей профессии (ОК- 11);
способности представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК-1);
способности выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);
владения основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5);
способности осуществлять контроль экологической безопасности (ПК-17).

В результате изучения дисциплины студент должен:

Иметь представление:

О предмете и методах электронной микроскопии, ее месте и роли в изучении строения вещества, области применимости и ее связи с другими физическими методами исследования, способах описания и контроля состояния кристаллических веществ.
Знать:

Основные понятия, законы и принципы электронной микроскопии, параметры кристаллических структур и соотношения между ними, системы единиц измерения физических величин, физические константы и их размерности.
Уметь:

Применять закономерности из области электронной микроскопии для интерпретации данных рассеяния электронов на кристаллических и аморфных структурах, правильно выбирать способ и режимы исследования вещества.
Владеть:

понятийным аппаратом и основными терминами электронной микроскопии;
навыками решения типовых задач изучения вещества данным методом;
навыками планирования эксперимента в области технологического контроля производственных процессов;
навыками публичной речи, аргументации, ведения дискуссии.

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов/зачетных единиц	Семестры
Вид учебной работы	Всего часов/зачетных единиц	1	2	3	4
Аудиторные занятия (всего)	24/2	24/2
В том числе:	часов	часов
Лекции	10/1	10/1
Практические занятия (ПЗ)	-
Семинары (С)	-	-
Лабораторные работы (ЛР)	8/1	8/1
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:					-
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
Освоение рекомендованной литературы, подготовка к занятиям	10	10
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)	1	1
Общая трудоемкость 24 часа Зачетных единиц 2	34	34
Общая трудоемкость 24 часа Зачетных единиц 2	2	2

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1.	Элементы общей теории взаимодействия ускоренных (10 – 200 кэВ) электронов с веществом.	Взаимодействие электронов с веществом. Основные процессы при взаимодействии электронов с веществом. Характеристическое рентгеновское излучение. Катодолюминесценция. Характеристики электронного пучка Интенсивность и яркость Когерентность и энергетический разброс. Источники электронов (электронные пушки) Источник с термоэлектронной эмиссией Автоэмиссионные источники.
2.	Система формирования электронного пучка (электронная оптика).	Оптическая система. Линзы. Апертура. Дефекты линз. Сферическая аберрация. Хроматическая аберрация. Астигматизм. Пространственное разрешение. Вакуумная система. Диффузионный, турбомолекулярный, ионно-геттерный (ионный) насосы. Держатели образцов.
3.	Системы формирования изображения (детекторы).	Детекторы электронов. Люминесцентный экран. Полупроводниковые детекторы ССД камеры. Регистрация электронов и изображения. Формирование дифракционной картины и изображений. Дифракция и микродифракция. Светлопольное и темнопольное изображение. Закон Брэгга. Обратная решетка. Индексы Миллера-Вейса. Сфера Эвальда. Разрешенные и запрещенные рефлексы. Индексирование рефлексов. (2 часа) Изображение и контраст в ПЭМ Контраст плотности и толщины. Z-контраст. Эффекты толщины и изгиба. Контраст стенок доменов. Спектрометрия в ПЭМ. Рентгеновская спектрометрия. Полупроводниковые детекторы рентгеновского излучения. Электроника ППД-спектрометра. Артефакты. Количественный анализ.
4.	Приготовление образцов.	Методика приготовления образца. Сетки, шайбы и мембраны. Подготовка самоподдерживающихся образцов. Электрополировка. Ионное травление. Образцы в поперечном сечении. Несамоподдерживающиеся образцы. Ультрамикротомия. Диспергирование. Метод реплик и экстракции. Скалывание. Техника безопасности.

5.2. Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекц.	Практич. зан.	Лаб. зан.	Семинар	Инд. зан.	Все-го
1.	Элементы общей теории взаимодействия ускоренных (10 – 200 кэВ) электронов с веществом.	4	0	0	0	0	4
2.	Система формирования электронного пучка (электронная оптика).	4	0	4	0	0	8
3.	Системы формирования изображения (детекторы)	4	0	4	0	0	8
4.	Приготовление образцов.	4	0	0	0	0	4
Всего		16		8			24

6. Лабораторный практикум

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Трудоемкость (часы)
1.	2	Получение увеличенного изображения и электронограммы эталонного образца	4
2.	3	Измерение геометрических параметров микрообъектов и способы интерпретации электронограмм	4

7. Примерная тематика курсовых проектов (работ)

Не предусмотрены

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература

1. David B. Williams, C. Barry Carter Transmission Electron Microscopy A Textbook for Materials Science, Springer Science and Business Media, 2009, 775 p.

2. А.Н.Пилянкевич, А.М.Климовицкий Электронные микроскопы, Киев, Техника, 1976, 165 с.
б) дополнительная литература

3. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ, т.1, Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д. и др. М. Мир 1984, 303 с.

4. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ, т.2, Гоулдстейн Дж., Ньюбери Д. и др. М. Мир 1984, 348 с.
в) программное обеспечение __TEM Server, Tecnai Imaging and Analysis,
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

ICDD PDF-2,
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

компьютеры с доступом в Интернет
доступ к вышеуказанным поисковым системам

10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Курс «Введение в просвечивающую электронную микроскопию» состоит из следующих разделов:

Элементы общей теории взаимодействия ускоренных (10 – 200 кэВ) электронов с веществом,
Система формирования электронного пучка (электронная оптика),
Системы формирования изображения (детекторы),
Приготовление образцов.

Основными понятиями дисциплины «Введение в просвечивающую электронную микроскопию» являются понятия, связанные с описанием видов взаимодействия электронов с веществом и, особенно, процессов дифракционного рассеяния электронов на кристаллических и аморфных структурах.

Здесь необходимо помнить, что:

разрешение просвечивающих электронных микроскопов составляет 0,07 – 0,15 нм;
состав вещества может анализироваться в микрообластях с типичными размерами 20 х 20 кв. мкм;

Сам метод просвечивающей электронной микроскопии является лишь одним из методов технологического производственного контроля. Использоваться он должен наряду с методами рентгеновской дифрактометрии, рентгеновского микроанализа, масс-спектроскопии. Только совместное использование этих и других методов исследования и контроля позволяет решать задачи современных микро- и нанотехнологий.
Разработчики:

Доцент кафедры микроэлектроники,

к.ф-м.н. _________________________ С.В.Васильев
Эксперты:

Зам. директора ЯФ ФТИАН

по научной работе д.ф-м.н. _________________________ И.И.Амиров
Кафедра нанотехнологий в электронике ЯрГУ,

И.о. заведующего кафедрой _________________________ А.Б.Чурилов

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

	Рабочая программа Наименование дисциплины Сканирующая электронная... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования		Рабочая программа учебной дисциплины «введение в специальность» «введение в специальность» ознакомление студентов направлениея подготовки бакалавра 200100. 62 электроника и наноэлектроника профиль...
	Рабочая программа учебной дисциплины «Химия» «Электроника и наноэлектроника», профилю подготовки: «Промышленная электроника»		Программа дисциплины «Методология инновационного инженерного проектирования»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки магистра...
	Программа дисциплины «Методология инновационного инженерного проектирования»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки магистра...		Программа дисциплины «Методология инновационного инженерного проектирования»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки магистра...
	Программа дисциплины «Методология инновационного инженерного проектирования»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки магистра...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Выпускная работа слушателя краткосрочных курсов повышения квалификации по проблеме
	«Осеннее дерево» Выпускная работа слушателя краткосрочных курсов повышения квалификации по проблеме: «Актуальные вопросы организации внеурочной деятельности...		Образовательная программа «Коммуникативно-ориентироанное обучение иностранным языкам» Учебная программа краткосрочных курсов повышения квалификации учителей английского языка
	Основная образовательная программа бакалавриата, реализуемая вузом... Нормативные документы для разработки ооп бакалавриата по направлению подготовки 210100 Электроника и наноэлектроника		Рабочая программа учебной дисциплины м № Иностранный язык Код и название... ...
	Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину,... ...		Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину,... ...
	Урок по изобразительному искусству в 5 классе Тема урока: «Золотые краски осени» Выпускная работа слушателя краткосрочных курсов повышения квалификации по проблеме: «Актуальные вопросы организации внеурочной деятельности...		Рабочая учебная программа дисциплины социология направление подготовки... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Школьные материалы