Программа 011200 04. 68 «Физика полупроводниковых наноструктур, микро- и наноэлектроника»



Скачать 180.44 Kb.
НазваниеПрограмма 011200 04. 68 «Физика полупроводниковых наноструктур, микро- и наноэлектроника»
Дата23.07.2013
Размер180.44 Kb.
ТипПрограмма
источник

Аннотация основной образовательной программы

по направлению подготовки магистров 011200.68 ФИЗИКА

Магистерская программа 011200_04.68

«Физика полупроводниковых наноструктур, микро- и наноэлектроника»


Квалификация (степень) – магистр.


Нормативный срок обучения – 2 года.


Контакты:

Руководитель программы д.ф.-м.н., профессор Геринг Геннадий Иванович

Телефон: (3812) 22-49-72

E-mail: gering@omsu.omskreg.ru


  1. Области профессиональной деятельности

Область профессиональной деятельности выпускников по направлению подготовки 011200.68 Физика, магистерская программа «Физика полупроводниковых наноструктур, микро- и наноэлектроника» включает все виды физических явлений и процессов, протекающих в полупроводниках, полупроводниковых структурах различного масштаба и размерности, устройствах микро- и наноэлектроники.

Сферой профессиональной деятельности выпускников являются:

- государственные и частные научно-исследовательские и производственные организации, связанные с решением проблем полупроводниковой электроники;

- учреждения системы высшего и среднего профессионального образования, среднего общего образования.


  1. ^ Виды профессиональной деятельности

Вид деятельности

Содержание деятельности

Научно-исследовательская деятельность

- проведение научных исследований поставленных проблем;

- формулировка новых задач, возникающих в ходе научных исследований;

- работа с научной литературой с использованием новых информационных технологий, слежение за научной периодикой;

- проведение физических исследований по заданной тематике;

- выбор технических средств, подготовка оборудования, работа на экспериментальных физических установках;

- выбор необходимых методов исследования;

- анализ получаемой физической информации с использованием современной вычислительной техники.

Научно-инновационная деятельность

- применение результатов научных исследований в инновационной деятельности;

- разработка новых методов инженерно-технологической деятельности;

- участие в формулировке новых задач и разработке новых методических подходов в научно-инновационных исследованиях;

- обработка и анализ полученных данных с помощью современных информационных технологий.

Организационно-управленческая деятельность

- участие в организации научно-исследовательских и научно-инновационных работ, контроль за соблюдением техники безопасности;

- участие в организации семинаров, конференций;

- составление рефератов, написание и оформление научных статей;

- участие в подготовке заявок на конкурсы грантов и оформлении научно-технических проектов, отчетов и патентов;

- участие в организации инфраструктуры предприятий, в том числе информационной и технологической.

Педагогическая и просветительская деятельность

- подготовка и ведение семинарских занятий и лабораторных практикумов;

- руководство научной работой бакалавров;

- проведение кружковых занятий по физике.



  1. ^ Наиболее значимые компетенции, формируемые в результате освоения ООП

Общекультурные компетенции:

- способность демонстрировать углубленные знания в области математики и естественных наук;

- способность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности, расширять и углублять свое научное мировоззрение;

- способность порождать новые идеи (креативность);

- способность совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, добиваться нравственного и физического совершенствования своей личности;

- способность адаптироваться к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности, к изменению социокультурных и социальных условий деятельности.

^ Профессиональные компетенции:

в области научно-исследовательской деятельности

- способность свободно владеть фундаментальными разделами физики, необходимыми для решения научно-исследовательских задач (в соответствии со своей магистерской программой );

- способность самостоятельно ставить конкретные задачи научных исследований в области физики и решать их с помощью современной аппаратуры, оборудования, информационных технологий с использованием новейшего отечественного и зарубежного опыта;

- способность использовать свободное владение профессионально-профилированными знаниями в области информационных технологий, современных компьютерных сетей, программных продуктов и ресурсов Интернет для решения задач профессиональной деятельности, в том числе находящихся за пределами профильной подготовки;

в области научно-инновационной деятельности

- способность свободно владеть разделами физики, необходимыми для решения научно-инновационных задач;

- способность свободно владеть профессиональными знаниями для анализа и синтеза физической информации;

- способность проводить свою профессиональную деятельность с учетом социальных, этических и природоохранных аспектов.

в области организационно-управленческой деятельности

- способность организовать и планировать физические исследования;

- способность организовать работу коллектива для решения профессиональных задач;

в области педагогической и просветительской деятельности:

- способность руководить научно-исследовательской деятельностью студентов младших курсов и школьников в области физики.


  1. ^ Аннотации дисциплин


Аннотация дисциплины

«Компьютерные технологии в науке и образовании»

Цель и задачи: ознакомить с основными концепциями, принципами построения и реализацией информационно-вычислительных систем и сетей, современными тенденциями их развития; с основными характеристиками, включая показатели качества; технологиями разработки приложений; функциями системного и прикладного программного обеспечения; применением сетевых технологий. Выработать практические навыки работы с компьютерными системами, включая моделирование, сбор и обработку информации, подготовку и оформление документов, представление материалов в информационных сетях.

^ Место дисциплины в структуре ООП: общенаучный цикл, базовая часть.

Краткое содержание: Особенности информатизации учреждений науки и образования, понятия информационной технологии, информационной среды и информационных ресурсов научно-образовательных учреждений. Автоматизированные обучающие системы. Автоматизированные системы управления научно-образовательным учреждением. Дистанционное образование. Телекоммуникационные технологии в науке и образовании.

^ Основные результаты обучения:

Знать основы и историю становления и развития использования информационных технологий в науке и образовании; на уровне решения типовых задач автоматизированные системы обучения, дистанционного образования, автоматизированные системы управления научно-образовательных учреждений, Internet-технологии.

Уметь проводить обработку экспериментальных данных и данных тестирования компьютерными методами; критически осмысливать развитие теории и практики автоматизированных систем обучения, дистанционного образования, автоматизированных систем управления научно- образовательных учреждений, Internet-технологий.

Владеть на репродуктивном уровне методологией создания автоматизированных систем обучения, дистанционного образования, автоматизированных систем управления научно-образовательных учреждений; на репродуктивном уровне методами компьютерного моделирования задач в сфере науки и образования.


Аннотация дисциплины

«Иностранный язык»

Цель и задачи: достижение практического владения языком, позволяющего использовать его в научной работе, а также для профессиональной коммуникации.

^ Место дисциплины в структуре ООП: общенаучный цикл, базовая часть

Краткое содержание: Программа отражает связь дисциплины «иностранный язык» с другими дисциплинами учебного плана. Осуществление межпредметных связей позволяет студентам увидеть одно и то же явление с разных точек зрения, получить целостное представление о нём. Связь с профессиональными дисциплинами ООП по физике определяет и обусловливает структуру курса, который отражает последовательность этапов работы исследователя над научной проблемой. Таким образом, данная дисциплина способствует овладению способами проведения исследования и формирует соответствующие компетенции. Дисциплина предполагает изучение следующих разделов: 1) Вводно-коррективный курс; 2) Практика письменной и устной речи; 3) Практикум по переводу.

^ Основные результаты обучения:

Знать языковые средства (лексические, грамматические, фонетические), на основе которых формируются и совершенствуются базовые умения говорения, аудирования, чтения и письма; подъязык специальности; особенности специальной лексики; стратегии и тактики построения устного дискурса и письменного текста

Уметь использовать формулы речевого общения для формулирования собственной точки зрения; установить и поддержать контакты с зарубежными коллегами с целью обмена профессионального опыта; получать информацию (на иностранном языке) в профессиональной сфере; выделять специальную информацию в научных текстах; работать с электронными специальными словарями, энциклопедиями и удаленными библиотечными каталогами университетов мира; составлять глоссарии по специальной лексике на иностранном языке; составить реферат по материалам источников на иностранном языке

Владеть способностью взаимодействия в процессе профессиональной деятельности, которая предполагает потребление, передачу и производство профессионально-значимой информации; чтением специальной литературы как способом приобщения к последним мировым научным достижениям в своей профессиональной области, как выражением потребности в профессиональном росте (в научных или практических целях); оформлением профессионально-значимых текстов (устных и письменных) включая научную статью и электронное письмо.


Аннотация дисциплины

«Математическое моделирование микроэлектронных структур»

Цель и задачи: изучение основ математического моделирования в микроэлектронике, ознакомление с методами расчета параметров микроэлектронных структур, решение с помощью математического моделирования конкретных задач.

^ Место дисциплины в структуре ООП: общенаучный цикл, вариативная часть.

Краткое содержание: Исследование процесса контактной фотолитографии. Диффузия примесей в кремнии. Механизмы диффузии. Диффузия примесей в кремнии из поверхностного источника бесконечной мощности. Диффузия примесей в кремнии из поверхностного источника ограниченной мощности. Распределение примеси. Формирование биполярного транзистора с помощью диффузии. Методы одновременной и последовательной диффузии донорных и акцепторных примесей. Распределение примесей. Распределение ионно-имплантированных примесей при наклонной имплантации. Ионная имплантация. Модели рассеяния ионов в мишени. Распределение примесей. Распределение примесей при наклонной имплантации вблизи края защитной маски. Распределение примесей при наклонной имплантации с учетом бокового рассеяния под край защитной маски. Распределение примесей при наклонной имплантации с учетом бокового рассеяния под края щели в защитной маске. Распределение ионно-имплантированных примесей в многослойных структурах. Метод подбора доз. Метод составных профилей. Метод энергетических потерь

^ Основные результаты обучения:

Знать основные способы создания микроэлектронных структур; методы расчета параметров подобных структур.

Уметь применять вычислительные методы к моделированию микроэлектронных структур.

Владеть навыками использования программных средств для реализации вычислительного эксперимента.


Аннотация дисциплины

«Основы технологии микро- и наносистем»

Цель и задачи: ознакомление с основами технологии микро- и наносистем и перспективами развития этой технологии, изучение основных методов изготовления элементов микро- и наносистемной техники и их использования в технологическом процессе, ознакомление с основными явлениями, положенными в основу методов изготовления элементов микро- и наносистемной техники. формирование представлений о границах и последовательности применимости технологических методов при изготовлении микросистемных устройств.

^ Место дисциплины в структуре ООП: общенаучный цикл, вариативная часть.

Краткое содержание: Общие вопросы технологии микро и наносистем. Методы изотропного и анизотропного травления кремния. Технология жертвенных слоев при изготовлении элементов микро- и наносистемной техники. LIGA-технология. Технология бондинга. Технологические процессы при изготовлении элементов микро- и наносистемной техники: актьюаторы, сенсоры, ВЧ МЭМС и НЭМС, био МЭМС и НЭМС.

^ Основные результаты обучения:

Знать основные технологические методы изготовления элементов микро- и наносистемной техники, их характеристики и возможности.

Уметь применять полученные знания для понимания возможности изготовления определенных элементов микро- и наносистемной техники с заданными параметрами.

Владеть навыками использования технологических методов при изготовлении элементов микро- и наносистемной техники.


Аннотация дисциплины

«Методы диагностики и анализа полупроводниковых материалов и наноструктур»

Цель и задачи: формирование комплекса представлений о современных методах диагностики и анализа полупроводниковых материалов и наноструктур – о физических принципах, на которых они базируются, их возможностях, особенностях и областях применения, а также получение практических навыков работы с аппаратурой и освоение основных методик анализа.

^ Место дисциплины в структуре ООП: общенаучный цикл, вариативная часть.

Краткое содержание: Методы исследования наноструктурированных полупроводниковых материалов. Основы метода просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Препаратоподготовка для ПЭМ. Основы метода растровой электронной микроскопии. Основы метода сканирующей зондовой микроскопии. Основы метода электронной Оже-спектроскопии. Основы метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Спектральная эллипсометрия многослойных и неоднородных полупроводниковых наносистем. Основы методов колебательной спектроскопии: комбинационного рассеяния света и ИК-спектроскопии. Электрофизические методы.

^ Основные результаты обучения:

Знать физические основы методов исследования полупроводниковых материалов и наноструктур; устройство, принцип работы и особенности конструкции экспериментальной установки, на которой реализуются конкретный метод исследования; основные области применения конкретного метода исследования и особенности экспериментальных методик.

Уметь сопоставлять различные методы исследования, их возможности, области применения и выбирать наиболее подходящий для решения научной задачи.

Владеть навыками работы на аналитическом оборудовании и основными методиками приготовления объектов для исследования конкретным методом.


Аннотация дисциплины

«Физические основы микро- и наносенсорики»

Цель и задачи: ознакомление с физическим основам функционирования микро- и наносенсорных элементов, основами проектирования этих элементов и технологии их изготовления; изучение основных принципов и законов функционирования микро- и наносенсорных элементов, их классификации, ознакомление с основными явлениями, положенными в основу функционирования различных типов сенсорных элементов и основными конструкциями этих элементов; формирование представлений о границах применимости основных типов микро- и наносенсорных элементов.

^ Место дисциплины в структуре ООП: общенаучный цикл, вариативная часть

Краткое содержание: Общие вопросы микро- и наносенсорики. Резистивные микроэлектронные сенсоры. Сенсоры на основе структур металл-диэлектрик-металл. Микроэлектронные сенсоры, использующие термоэлектрические эффекты. Гальваномагнитные микроэлектронные сенсоры. Микроэлектронные сенсоры с p-n-переходами. Микроэлектронные сенсоры на структурах металл-полупроводник и металл-диэлектрик-полупроводник. Пьезоэлектрические микроэлектронные сенсоры. Химические микро- и наноэлектронные сенсоры.

^ Основные результаты обучения:

Знать основные принципы функционирования микро- и наноэлектронных сенсоров, подходы к описанию сенсоров, принципы классификации сенсоров и их основные параметры.

Уметь применять полученные знания для понимания функционирования сенсоров в конкретных информационно-измерительных системах и при проектировании сенсоров.

Владеть навыками проектирования сенсоров и определения их метрологических характеристик.


Аннотация дисциплины

«Физика полупроводниковых систем пониженной размерности и сверхрешеток»

Цель и задачи: изучение физических квантовых явлений, протекающих в полупроводниковых системах пониженной размерности и сверхрешетках, знакомство с приборными применениями структур пониженной размерности и перспективами развития работ в данной области.

^ Место дисциплины в структуре ООП: общенаучный цикл, вариативная часть

Краткое содержание: Понятие и природа структур с пониженной размерностью. Полупроводниковые сверхрешетки. Технология сверхрешеточных структур. Теория полупроводниковых сверхрешеток. Результаты экспериментов на структурах пониженной размерности и полупроводниковых сверхрешетках. Приборные применения. Дальнейшее развитие работ по получению и исследованию структур с пониженной размерностью и сверхрешеток.

^ Основные результаты обучения:

Знать основные физические явления, протекающие в полупроводниковых системах пониженной размерности и сверхрешетках, основные области применениями структур пониженной размерности в приборах и устройствах.

Уметь применять полученные знания для понимания функционирования приборов на основе низкоразмерных структур и сверхрешеток и при создании новых устройств.

Владеть навыками расчета в простейших случаях электронных характеристик систем пониженной размерности.


Аннотация дисциплины

«История и методология наук»

Цель и задачи: Создание представлений о естествознании как о логически единой, непрерывно и закономерно развивающейся системе знаний о мире

Задачи дисциплины: формирование философских понятий и представлений в приложении к естествознанию; создание у студента целостного системного представления естественнонаучной системы мира; формирование и развитие философского подхода к проблемным вопросам естествознания; развития умения постановки решения общих философско-методологических проблем.

^ Место дисциплины в структуре ООП: профессиональный цикл, базовая часть

Краткое содержание История естествознания. Структура научного знания. Модели развития науки.. Развитие научного знания. Философия физики. Типы междисциплинарности. Эмпирическое и теоретическое знание

^ Основные результаты обучения:

Знать основные этапы возникновения естественных наук; основные философские концепции современного естествознания; специфические особенности естественнонаучного мышления; критерии и нормы научности; границы научного метода; логику и закономерности развития естествознания

Уметь использовать в профессиональной деятельности знания философских проблем естественных наук; использовать методологию философского познания

Владеть методами и приемами научного и философского анализа; приемами работы с философскими текстами, посвященными проблемам естествознания; приемами и методами устного и письменного изложения базовых знаний по философии естественных наук.


Аннотация дисциплины

«Современные проблемы физики»

Цель и задачи: ознакомить магистрантов с современными проблемами научных исследований в физике. Развитие у студентов научного подхода к описанию сложных явлений и к исследованию различных современных проблем физики

^ Место дисциплины в структуре ООП: профессиональный цикл, базовая часть

Краткое содержание: Свойства наноструктурных материалов Наноэлектроника. Квантово-механические модели наноэлектроники. Квантовые эффекты в нелинейных задачах. Сверхпроводящие наночастицы. Достижения ВТСП. Спинтроника

^ Основные результаты обучения:

Знать современные проблемы и новейшие достижения математики и физики; о фундаментальном единстве естественных наук, незавершенности естествознания и возможности его дальнейшего развития

^ Уметь дать панораму наиболее универсальных методов и законов современного естествознания

Владеть научным методом как исходным принципом познания объективного мира; методологией выбора адекватных методов исследования (наблюдений, теоретических и экспериментальных методов исследований); научной картиной мира


Аннотация дисциплины

«Физика неупорядоченных полупроводников»

Цель и задачи: формирование знаний теоретических основ физики неупорядоченных полупроводников, знаний математического аппарата, применяемого для описания физических явлений в неупорядоченных полупроводниках и полупроводниковых структурах; формирование представлений о целенаправленном изменении свойств неупорядоченных полупроводников.

^ Место дисциплины в структуре ООП: профессиональный цикл, вариативная часть

Краткое содержание: Неупорядоченные системы. Энергетический спектр электронов. Спектр фононов. Химические связи в неупорядоченных полупроводниках. Случайное поле в неупорядоченных полупроводниках. Локализация электронных состояний. Корреляционные эффекты в неупорядоченных полупроводниках. Определение плотности состояний в неупорядоченных полупроводниках. Особенности явлений переноса по локализованным состояниям. Поглощение света в неупорядоченных полупроводниках.


^ Основные результаты обучения:

Знать теоретические основы физики неупорядоченных полупроводников, математический аппарат, применяемый для описания физических явлений в неупорядоченных полупроводниках и полупроводниковых структурах

^ Уметь применять полученные знания для понимания функционирования приборов на основе неупорядоченных полупроводников.

Владеть навыками расчета в простейших случаях электронных характеристик неупорядоченных полупроводников.


Аннотация дисциплины

«Физико-химические основы технологии микро- и наноэлектроники»

Цель и задачи: знакомство с физико-химическими основами технологических процессов производства изделий микро- и наноэлектроники, с принципами работы технологического оборудования, получение навыков работы на технологическом оборудовании.

^ Место дисциплины в структуре ООП: профессиональный цикл, вариативная часть.

Краткое содержание: Механическая обработка полупроводниковых материалов. Химическая обработка полупроводников. Методы очистки поверхности полупроводниковых пластин и кристаллов. Получение элементов электронных приборов микро- и наноэлектроники методом диффузии. Получение элементов электронных приборов микро- и наноэлектроники методом ионного легирования. Методы получения эпитаксиальных пленок для создания элементов электронных приборов микро- и наноэлектроники. Методы получения защитных покрытий при создания элементов электронных приборов микро- и наноэлектроники. Технологические методы получения проводящих, резистивных пленок. Литография. Нанолитография.

^ Основные результаты обучения:

Знать основные технологические методы, применяемые при изготовлении элементов электронных приборов микро- и наноэлектроники; физические и химические закономерности, лежащие в основе этих методов.

Уметь ориентироваться в многообразии современных технологических методов; разрабатывать технологические схемы производства изделий электроники различных типов; определять экспериментальным или расчетным путем оптимальные режимы проведения отдельных технологических операций; использовать для выполнения отдельных операций стандартное технологическое оборудование.

Владеть основными навыками работы на технологическом оборудовании для изготовлении элементов электронных приборов микро- и наноэлектроники.


Аннотация дисциплины

«Физические основы зондовой нанотехнологии»

Цель и задачи: знакомство с физико-химическими основами технологиии на основе методов сканирующей зондовой микроскопии для создания элементной базы наноэлектроники, с принципами работы и методиками зондовой микроскопии, получение навыков работы на оборудовании.

^ Место дисциплины в структуре ООП: профессиональный цикл, вариативная часть

Краткое содержание: Принципы работы сканирующего зондового микроскопа (СЗМ). Формирование и обработка изображений в СЗМ. Принципы сканирующей туннельной микроскопии. Туннельная спектроскопия. Принципы атомно-силовой микроскопии (АСМ). Контактная АСМ. Колебательные методики АСМ. Методы сканирующей силовой микроскопии. Сканирующая ближнепольная оптическая микроскопия. Физико-химические эффекты в зондовой нанотехнологии. Контактное и бесконтактное формирование нанорельефа поверхности подложек. Межэлектродный массоперенос. Электрохимический массоперенос. Локальное анодное окисление. Создание элементов металлической и полимерной наноэлектроники. Зондовые технологии создания элементов углеродной наноэлектроники.

^ Основные результаты обучения:

Знать физические основы методов сканирующей зондовой микроскопии и физико-химические основы процессов зондовой нанотехнологии; устройство, принцип работы и особенности конструкции зондового микроскопа, основные способы создания элементов наноэлектроники с помощью методов сканирующей зондовой микроскопии.

^ Уметь определять экспериментальным или расчетным путем оптимальные режимы проведения зондовых нанолитографических операций.

Владеть навыками работы на сканирующем зондовом микроскопе и навыками осуществления зондовых нанолитографических операций.


  1. Перечень практик

Научно-исследовательская практика


  1. Основные базы практик

ФГБОУ ВПО «Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского»

Омский филиал ФГБУН Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова СО РАН

ОАО «Омский научно-исследовательский институт приборостроения»

Добавить документ в свой блог или на сайт


Похожие:



Если Вам понравился наш сайт, Вы можеть разместить кнопку на своём сайте или блоге:
refdt.ru


©refdt.ru 2000-2013
условием копирования является указание активной ссылки
обратиться к администрации
refdt.ru