МИКРОЭЛЕКТРОНИКА
Микроэлектроника, содержание, основные понятия.
Логические (цифровые) интегральные схемы.
Межсоединения в БИС.
Аналоговые ИС. Классификация аналоговых ИС.
Проблема изоляции элементов ИС, сопоставление различных способов изоляции.
Схемы основных технологических процессов изготовления ИС на биполярных транзисторах и профили создаваемых структур.
Предельные задачи микроэлектроники.
Качество ИС. Виды и методы контроля качества ИС.
Надежность ИС. Расчет надежности ИС.
Функциональная микроэлектроника.
КВАНТОВАЯ И ОПТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
Оптические методы передачи, обработки и хранения информации.
Спонтанное и вынужденное излучение. Коэффициенты Эйнштейна.
Принцип работы лазеров. Двух-, трёх- и четырехуровневые схемы работы.
Оптические резонаторы. Модуляция добротности.
Монохромантичность, поляризация, когерентность, направленность лазерных пучков.
Гетеролазеры.
Гетеропереходы в полупроводниках.
Полупроводниковые лазеры.
Принципы волоконно-оптической связи.
Принципы интегральной оптики. Интегральные оптоэлектронные схемы.
ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА
Элементы симметрии кристаллических многогранников: плоскость симметрии, ось симметрии, центр симметрии.
Кристаллографические категории и сингонии.
Символы узлов (точек), рядов (направлений) и граней(плоскостей) в кристаллическом многограннике.
Элементы симметрии кристаллических структур. Решетки Бравэ.
Дислокации.
Рентгеновская дифракция в кристаллах.
Электрон в периодическом потенциальном поле. Одноэлектронное приближение. Волновые функции Блоха. Зона Бриллюэна. Свойства энергетического спектра электронов, энергетические зоны. Волновой вектор, импульс, скорость и эффективная масса электрона.
Спектр электронов в структурах с квантово-размерными эффектами. Многоэлектронные эффекты. Квазичастицы. Поляроны. Плазмоны. Экситоны.
Фононы. Энергия и импульс фонона. Статистика фононов. Плотность фононных состояний.
Теплоемкость кристаллической решетки, температура Дебая. Ангармонизм колебаний. Тепловое расширение твердых тел.
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ МАТЕРИАЛОВ И ПРОЦЕССОВ
ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ.
Понятие фазы. Агрегатные состояния. Ближний и дальный порядок. Гомогенные и гетерогенные системы.
Ионные и атомные радиусы. Энергетическая прочность атомных решеток.
Первое начало термодинамики. Теплоемкость. Энтропия реакции и ее зависимость от температуры.
Фундаментальные уравнения состояния.
Уравнения изотермы химической реакции Вант-Гоффа и использование его для управления физико-химическими процессами в полупроводниковой технологии.
Правило фаз Гиббса.
Уравнение Клаузиуса-Клапейрона. Р-Т диаграмма состояния однокомпонентной системы.
Диаграммы состояния с неограниченной и ограниченной растворимостью компонентов.Диаграммы состояния эвтектического и дистектического типа.
Кинетика диффузионных процессов. Законы Фика. Зависимость коэффициента диффузии от температуры и концентрации.
Адсорбция на границах раздела твердое тело-газ и твердое тело-жидкость. Применение поверхностных явлений в микроэлектронике.
ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ
Технологические процессы. Моделирование и оптимальное управление технологическими процессами.
Процессы массопередачи. Химические процессы. Процессы теплопередачи.
Сорбционные процессы. Ионный обмен. Хроматография.
Кристаллизационные процессы.
Равновесный и эффективный коэффициенты распределения.
Очистка веществ с помощью химических транспортных реакций.
Механизм и кинетика роста кристаллов. Структура поверхностей раздела.
Легирование кристаллов в твердой фазе.
Легирование кристаллов в процессе выращивания из жидкой фазы.
Технология гидрированных аморфных пленок кремния ( - Si:H).
ПРОЦЕССЫ МИКРО И НАНО ТЕХНОЛОГИИ
Оборудование и методы высокотемпературного окисления кремния. Механизм роста SiO2 и кинетика окисления.
Оборудование и методы диффузии из газообразных, жидких и твердых источников. Распределение примесей при диффузии.
Физические основы ионного легирования. Пробеги и распределение пробегов ионов.
Разупорядочение решетки и радиационные повреждения. Отжиг дефектов.
Литографический цикл. Резисты и способы их нанесения. Проявление и сушка. Фотошаблоны.
Электронно-лучевая литография.
Рентгено-литография. Рентгено - шаблоны.
Оборудование и методы ионно-плазменного осаждения: катодное, магнетронное распыление, плазмохимическое осаждение.
Оборудование и методы осаждения из газовой фазы: получение поликристаллического кремния, оксида и нитрида кремния.
Ионное травление. Механизм травления, оборудование, методы.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАТЕРИАЛОВ И СТРУКТУР ЭЛЕКТРОНИКИ
Физические основы ЭОС. Энергия оже-перехода.
Физические основы фотоэлектронной спектроскопии. Энергия фотоэлектрона.
Анализ энергии в электронной спектроскопии. Основные типы энергоанализаторов.
Физические основы метода ВИМС. Принципиальная схема ВИМС.
Принцип действия и устройство ПЭМ.
Принципы рентгеновского структурного анализа. Условие Вульфа-Брэгга.
Физические основы сканирующей туннельной микроскопии.
Физические основы сканирующей атомно-силовой микроскопии.
Четырехзондовый метод измерения сопротивления полупроводниковых материалов.
Эффект Холла и магниторезистивный эффект.
МИКРОСХЕМОТЕХНИКА.
Базовые интегральные ЛЭ. Основные характеристики.
Триггеры Функциональное описание.
Регистры.
Счетчики.
Полупроводниковая память. Типы.
Универсальные логические устройства (ПЛМ,ПЛИС).
Микропроцессоры.
ЦAП.
АЦП.
Операционные усилители.
ДИСЦИПЛИНЫ СПЕЦИАЛИЦИЙ
физика и технология интегральных микросхем
Влияния РТП на статические параметры ИС.
Влияние РТП на динамические параметры ИС.
Организация РТП в производстве изделий электронной техники.
Конструкция ЛПД.
Типы структуры кристаллов ЛПД.
Поверхностные структуры чистых граней полупроводников. Физические причины реконструкции поверхности.
Математические модели САПР БИС.
Физические основы метода спектроскопии вторичных ионов и его применение в технологии производства электронной техники.
Этапы проектирования БИС. Задачи САПР БИС на каждом этапе.
СОРИНЭ как метод исследования структуры и состава поверхности п/п.
Основные взаимодействия лазерного излучения с веществом.
Физические основы оже-эффекта.
Виды обеспечения САПР БИС.
Метод слоя конечной толщины. Фундаментальные уравнения термодинамики поверхности.
Метод геометрической разделяющей поверхности Гиббса. Адсорбционное уравнение.
Оптимизация радиационных технологических процессов прирегулирование динамических и статических параметров биполярных ИМС.
Метод РОР ионов и его применение в производстве изделий ЭТ.
Методы диагностики поверхности изделий электронной промышленности.
Действие излучений на электрофизические параметры полупроводников.
Технологические особенности применения лазеров в производстве ИЭТ.
Регулирование импульсных и усилительных параметров диодов и транзисторов в радиационной технологии.
Технология получения кремниевых ЛПД.
Явления, сопровождающие облучения электронами поверхности полупроводников.
Динамика поверхностных атомов и тепловое расширение поверхности.
Кремниевые лавиннопролетные диоды и их основные параметры.
7. РЕКОМЕНУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники. М.: Высшая школа, 1986.
Антипов Б.Л., Сорокин В.С., Терехов В.А. Материалы электронной техники. Вопросы и задачи. М.: Высшая школа, 1990.
Гаев Д.С., Тешев Р.Ш. Материалы электронной техники. Часть 1. Учебное издание. Нальчик: Каб. – Балк. Ун - т, 2001, 63с.
Гаев Д.С. Материалы электронной техники. Методические разработки по темам и вопросам, выносимым на самостоятельную работу студентов. Учебное издание. Нальчик: Каб. – Балк. Ун - т, 2002, 63с.
1.Фридрихов С.А., Мовнин С.М. Физические основы электронной техники. –М.: Высшая школа, 1982.
2.Мухин К.Н. Введение в ядерную физику. - М.: Госатомиздат, 1963.
3.Арцимович Л.А. Что каждый физик должен знать о плазме. –М.:Атомиздат, 1977.
4.Жигарев А.А. Электронная оптика и электронно-лучевые приборы. –М.: Высшая школа, 1972.
Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы (учебник для вузов 4-ое изд.). -М., Высшая школа, 1987.
Зи С. Физика полупроводниковых приборов. -М., Мир, 1984.
Терехов В.А. Задачник по электронным приборам. -М., Энергоатомиздат, 1983.
Игумнов Д.В., Костюнина Г.П., Громов И.С. Элементы твердотельной электроники. -Изд. Сарат. ун-та, 1985.
Росадо Л. Физическая электроника и микроэлектроника /пер. с исп. под ред. Терехова В.А./. -М., Высшая школа, 1991.
Аваев Н.А., Наумов Ю.Е., Фролкин В.Т. Основы микроэлектроники. -М., Радио и связь, 1991.
Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы (учебник для вузов 4-ое изд.) СПб.: Лань, 2001.
Аваев Н.А., Наумов Ю.Е., Фролкин В.Т. Основы микроэлектроники (учебное пособие). –М., Радио и связь, 1991.
Коледов Л.А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок (учебник). –М.: Радио и связь, 1989.
Алексенко А.Г., Шагурин И.И. Микросхемотехника (учебное пособие). –М.: Радио и связь, 1982.
Быстров Ю.А., Мироненко И.Г., Хипса Г.С. Электронные цепи и устройства (учебное пособие для вузов) СПб.: Энергоатомиздат СПб. Отделение, 1999.
Ефимов И.Е., Козырь И.Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника. –М.: Высшая школа, 1986.
1. Фридрихов С.А., Мовнин С.М. Физические основы электронной техники. –М.: Высшая школа, 1982.
2. Мухин К.Н. Введение в ядерную физику. - М.: Госатомиздат, 1963.
3. Арцимович Л.А. Что каждый физик должен знать о плазме. –М.: Атомиздат, 1977.
4. Жигарев А.А. Электронная оптика и электронно-лучевые приборы. –М.: Высшая школа, 1972.
1. Сиротин Ю.И.,Шаскольская М.П. “Основы кристаллофизики”, М., 1979, Наука.
2. Шаскольская М.П. “Кристаллография”, М., Высшая школа, 1976.
3. Павлов П.В., Хохлов А.Ф. Физика твердого тела. М. Высшая школа, 1988.
4. Ашкрофт Н., Мэрмин Физика твердого тела. 1 и 2 том, М. Мир. 1979
5. Китель Г. Физика твердого тела. М. Наука. 1978.
6. Уманский Я.С. и др. “Кристаллография, рентгенография,электронная микроскопия”, М., Металлургия, 1982.
Глазов В.М. Основы физической химии. -М.: Высшая школа, 1981.
Шаскольская М.П. Кристаллография - М.: Высшая школа, 1984.
Крапухин В.В., Соколов В.А., Кузнецов Г.Д. Технология материалов электронной техники. Теория процессов полупроводниковой технологии. -М: МИСИС, 1995.
Новиков И.И., Розин К.М. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки.-М: Металлургия, 1990.
Ормонт Б.Ф. Введение в физическую химию и кристаллохимию полупроводников.- М.: Высшая школа, 1982.
Таиров Ю.М., Цветков В.Ф. Технология полупроводниковых и диэлектрических материалов. М., Высшая школа. 1986г.
Нашельский А.Я. Производство полупроводниковых материалов. М., Металлургия, 1982г.
Горелик С.С., Дашевский М.Я. Материаловедение полупроводников и металловедение. М., Металлургия, 1973г.
Глазов В.М., Земсков В.С. Физико – химические основы легирования полупроводников. М., Наука, 1967г.
Поликристаттические полупроводники: Физические свойства и применение. Под ред. Г.Харбеке, пер. с англ. Под ред. С.С. Горелика, М., Мир, 1989г., 342с.
Аморфные полупроводники. Под ред. И.Химакава, пер. с англ. Под ред. С.С. Горелика. М., металлургия, 1986г., 376с.
Чистяков Ю.Д., Райнова Ю.П. Физико-химические основы технологии микроэлектроники. М., Металлургия, 1979.
Пичугин И.Г., Таиров Ю.М. Технология полупроводниковых приборов. М., В.Ш., 1984.
Аброян И.А., Андронов А.Н., Титов А.И. Физические основы электронно-ионной технологии. М., В.Ш.,1984.
Вендик С.Г., Горин Ю.Н., Попов В.Ф. Корпускулярно-фотонная технология. М., В.Ш., 1984.
Курносов А.И., Юдин В.В. Технология производства полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. М., В.Ш., 1986.
Бер А.Ю., Минсор О.Е. Сборка полупроводниковых приборов и интегральных схем. М., В.Ш., 1986.
Бублик В.Т., Дубровина А.Н. Методы исследования структуры полупроводников и металлов. - М.: Высшая школа, 1987 г., 272 с.
Бублик В.Т., Дубровина А.Н. Сборник задач и упражнений по курсу "Методы исследования структур". - М.: Высшая школа, 1988 г., 190 с.
Павлов Л.И. Методы измерения параметров полупроводниковых материалов.-М.: Высшая школа, 1987 г., 239 с
Фелдман Л., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок. - М.: Мир, 1989 г.
Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. - М.: Мир,1989 г.
Алексеенко А.Г. ,Шагурин И.И. Микросхемотехника. -М.: Радио и связь, 1990 г.(2 издание).
Преснухин А.Н., Воробьев Н.В., Шишкевич А.А. Расчет элементов цифровых устройств.- М.: Высшая школа, 1992.
Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. -М.: Мир,1982.
Угрюмов Е.П. Проектирование элементов и узлов ЭВМ.-М.: Высшая школа,1987.
Калабеков В.А., Мамзелев И.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы. -М.: Радио и связь,1987.
Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. А 3-х кн.-М.: Мир,1988.
Устюжанинов В.Н., Чепиженко А.З. Радиационные эффекты в биполярных интегральных микросхемах. М.: Радио и связь, 1989.
А. С. Тагер, В. М. Валд-Перлов. "ЛПД и их применение в технике СВЧ", М., "Советское радио", 1968 г.
С. Зи "Физика полупроводниковых приборов", М., "Мир", 1984 г.
У. Дьюли. Лазерная технология и анализ материалов. М.: Мир, 1986.
Применение лазеров, ТИИЭР, 1982.
Рассел Х., Руге И. Ионная имплантация. Пер. с нем. Под ред. М.И. Гусева, М.: Наука, 1983
Мустафаев Г.А. Системы проектирования топологии интегральных микросхем и печатных. Методические разработки, Нальчик, 2001, 50с.
Ватанабэ М. и др. Проектирование СБИС. Пер. с япон. М., Мир, 1988.
Абрайтис Л.Б. Автоматизация проектирования топологии цифровых интегральных микросхем. М., Радио и связь. 1985.
Эйрис Р. Проектирование СБИС, метод кремниевой компиляции.- М.: Наука, Г. ред. Физ.-мат. Лит. 1988.
А. И. Петренко и др. Автоматизированное проектирование СБИС на базовых кристаллах.- М.: Радио и связь, 1988.
Влах И., Сингхал К. Машинные методы анализа и пpоектиpования электронных схем: Пеp. с англ. – М.: Радио и связь,1988.
8. Критерии оценки знаний экзаменуемых.
При оценке итогового государственного междисциплинарного экзамена учитывается:
правильность и осознанность изложения содержания ответа на вопросы., полнота раскрытия понятий и закономерностей, точность употребления и трактовки общенаучных, специальных, технических и технологических терминов;
степень сформированности интеллектуальных и научных способностей экзаменуемого;
самостоятельность ответа;
речевая грамотность и логическая последовательность ответа.
Оценка «отлично»:
полно раскрыто содержание вопросов в объеме программы и рекомендованной литературы;
четко и правильно даны определения и раскрыто содержание физических концептуальных понятий, закономерностей, корректно использованы научные, технические и технологические термины;
для доказательства использованы различные теоретические знания, выводы из наблюдений и опытов;
ответ самостоятельный, исчерпывающий, без наводящих дополнительных вопросов, с опорой на знания, приобретенные при изучении дисциплин специализации.
Оценка «хорошо»:
раскрыто основное содержание вопросов;
в основном, правильно даны определения понятий и использованы научные и технологические термины;
ответ самостоятельный;
определения понятий неполные, допущены нарушения последовательности изложения, небольшие неточности при использовании научных, технических и технологических терминов, которые исправляются при ответе на дополнительные вопросы экзаменаторов.
Оценка «удовлетворительно»:
усвоено основное содержание учебного материала, но изложено фрагментарно, не всегда последовательно;
определение понятий недостаточно четкие;
не использованы в качестве доказательства выводы из наблюдений и опытов или допущены ошибки при их изложении;
допущены ошибки и неточности в использовании научной, технической и технологической терминологии, в определении физического смысла исследуемого параметра.
Оценка «неудовлетворительно»:
ответ неправильный, не раскрыто основное содержание программного материала;
допущены грубые ошибки в определении понятий, физического смысла исследуемого параметра при использовании научной и технологической терминологии.
Не даны ответы на вспомогательные вопросы экзаменаторов.
|
