Микроэлектроника и твердотельная электроника

МАТЕРИАЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ.

  Общая классификация материалов по составу, свойствам и техническому назначению; физическая природа электропроводности металлов, сплавов, полупроводников, диэлектриков и композиционных материалов; сверхпроводящие металлы и сплавы; характеристика проводящих и резистивных материалов во взаимосвязи с их применением в электронной технике; характеристика и основные физико-химические, электрические и оптические свойства элементарных полупроводников, полупроводниковых соединений и твердых растворов на их основе; примеры реализации полупроводниковых структур в приборах и устройствах электроники; основные физические процессы в диэлектриках (поляризация, пробой, диэлектрические потери ) и способы их описания; активные и пассивные диэлектрические материалы и элементы на их основе; магнитные материалы и элементы общего назначения; методы исследования материалов и элементов электронной техники.

ВАКУУМНАЯ И ПЛАЗМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА.

  Электронная эмиссия: основы электронной теории твердого тела, термоэлектронная, автоэлектронная, взрывная, вторично-электронная, фотоэлектронная эмиссия; электронный поток, его формирование и транспортировка: интенсивные и неинтенсивные, релятивистские и нерелятивистские электронные потоки; способы формирования электронных потоков различной интенсивности (электронные пушки и прожекторы), транспортировка электронного потока и способы ограничения его поперечных размеров; примеры использования в приборах вакуумной электроники; управление электронными потоками: электрические и магнитные способы управления плотностью и скоростью электронов; квазистатические и динамические способы управления; примеры использования в приборах вакуумной электроники; преобразование энергии электронного потока в другие виды энергии: способы, основанные на взаимодействии с внешними электромагнитными полями, энергетический эффект взаимодействия; способы, ос-нованные на взаимодействии с твердыми телами и структурами, эффекты взаимодействия (ка-тодолюминисценция, катодоусиление, рентгеновское излучение, нагрев); примеры использова-ния в приборах вакуумной электроники; ионизованный газ и плазма; элементарные процессы в плазме и на пограничных поверхностях; основные методы генерации плазмы; модели для опи-сания свойств плазмы; типы газовых разрядов; общие свойства плазмы: явления переноса, плазма в магнитном поле, колебания, неустойчивости и эмиссионные свойства плазмы, излу-чение плазмы, методы ускорения плазменных потоков; диагностика параметров плазмы; при-менение плазмы в электронике.

ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА.

  Явления переноса в твердых телах, контактные явления в полупроводниках, контакт ме-талл-полупроводник и металл-диэлектрик -полупроводник (МДП); электронно-дырочный пере-ход; изотипные и анизотипные гетеропереходы; полупроводниковые диоды, биполярные тран-зисторы, тиристоры, МДП-транзисторы, полевые транзисторы с управляющим переходом, по-лупроводниковые излучатели и фотоприемники, полупроводниковые датчики, сенсорные уст-ройства и преобразователи - принципы действия и характеристики.

 МИКРОЭЛЕКТРОНИКА.

  Классификация интегральных микросхем: полупроводниковые и гибридные, на бипо-лярных и МДП-элементах; цифровые и аналоговые; малой, средней, большой и сверхбольшой степени интеграции; активные и пассивные элементы интегральных микросхем; схемотехниче-ские структуры интегральной микроэлектроники; элементы функциональной электроники.

КВАНТОВАЯ И ОПТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА.

  Способы описания и характеристики электромагнитного излучения оптического диапазона; физические основы взаимодействия оптического излучения с квантовыми системами; энергетические состояния квантовых систем; оптические переходы, структура спектров; ширина, форма и уширение спектральных линий; оптические явления в средах с различными агрегатными состояниями; усиление оптического излучения; активные среды и методы создания инверсной населенности; насыщение усиления в активных средах; генерация оптического излучения; нелинейно-оптические эффекты; основные типы когерентных и некогерентных источников оптического излучения; физические принципы и основные элементы для регистрации, модуляции, отклонения, трансформации, передачи и обработки оптического излучения.

ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА.

  Структура и симметрия твердых тел; прямая и обратная решетки; тензорное описание физических свойств кристаллов; материальные тензоры; зонная структура твердых тел; диэлектрики, полупроводники и металлы; влияние примесей и внешних полей на энергетический спектр электронов в кристалле; приближение эффективной массы; классическая и квантовая теория колебаний решетки; фононы; упругие свойства кристаллов; статистика электронов в твердых телах; явления переноса; кинетическое уравнение Больцмана; электропроводность металлов и полупроводников; сверхпроводимость; оптические свойства твердых тел; диэлектрические и магнитные свойства; магнитное упорядочение; спиновые волны.

 ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ МАТЕРИАЛОВ И ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ.

  Кристаллографическая характеристика фаз; термодинамические принципы описания фаз и процессов их получения; химические равновесия в технологии получения материалов; термодинамика растворов и фазовые равновесия; методы фазового анализа; основные типы Р-Т-х диаграмм состояния полупроводниковых систем; физико-химические основы управления типом и концентрацией точечных дефектов в кристаллических фазах переменного состава; элементы энергетической кристаллохимии; диффузионная кинетика.

ПРОЦЕССЫ МИКРО- И НАНОТЕХНОЛОГИИ.

  Организационно - технологические основы производства изделий микро- и наноэлектроники; классификация и стандартизация базовых операций; производственная гигиена, чистота материалов и помещений; физико-химические методы очистки поверхности; оборудование и методы нанесения вещества в вакууме из молекулярных пучков; газофазное осаждение, жидко-фазная эпитаксия; атомно-молекулярная сборка; оборудование и методы удаления вещества; газовое, жидкостное, ионно-плазменное травление; ориентационно-чувствительные процессы травления; оборудование и методы модифицирования вещества; процессы окисления, диффузии, ионного легирования, термического и корпускулярно-лучевого отжига; имплантография; оборудование и методы литографии; фото-, электроно- и рентгенолитография; стереолитография; нанолитография; аппаратурная и топохимическая интеграция процессов микротехнологии; самоформирование; интегрированные кластерные технологические комплексы; системный под-ход к управлению качеством продукции; ЕСТД и её применение; структура и функции АСУТП; оптимизация контрольно-измерительных операций; зависимость показателей качества и надежности изделий от показателей качества технологического процесса; физико-технологические и экономические ограничения интеграции и миниатюризации; эксплуатация и сервисное обслуживание микроэлектронного производства.