Полупроводниковая электроника (стр. 1 )

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ»:

Проректор по учебной работе

_______________________ //

__________ _____________ 2011г.

полупроводниковая электроника

Учебно-методический комплекс.

Рабочая программа

для студентов направления 011800.62 «Радиофизика»

Форма обучения очная

«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:

Автор работы ________________________//

«______»___________2011г.

Рассмотрено на заседании кафедры радиофизики 19.04.2011года. Протокол № 9. Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.

«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:

Объем 16 стр.

Зав. кафедрой ____________________//

«____»___________ 2011 г.

Рассмотрено на заседании УМК ИМЕНИТ «_27___»__мая____________ 2011 г., протокол №_3___.

Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.

«СОГЛАСОВАНО»:

Председатель УМК _________________//

«____»_____________2011 г.

«СОГЛАСОВАНО»:

Зав. методическим отделом УМУ_____________//

«______»_____________2011 г.

Российская Федерация

Министерство образования и науки

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

Кафедра радиофизики

ТАБАРИН В. А.

ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Учебно-методический комплекс.

Рабочая программа

для студентов направления 011800.62 «Радиофизика»

Форма обучения очная

Тюменский государственный университет

2011

Табарин электроника. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 011800.62 «Радиофизика», форма обучения очная. Тюмень, 2011, 16 стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: «Полупроводниковая электроника» [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. *****., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой радиофизики. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой радиофизики

© Тюменский государственный университет, 2011

.© 2011.

1. Пояснительная записка.

Дисциплина «Полупроводниковая электроника» в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 011800.62 «Радиофизика» является дисциплиной профессионального цикла ООП подготовки бакалавра модуля «Электроника». Современная электроника в большей степени является твердотельной, основой которой являются полупроводниковые материалы. Поэтому в данном курсе достаточно подробно рассматривается зонная теория твердого тела, изучаются физические свойства полупроводников, а также принципы работы наиболее распространенных элементов и устройств полупроводниковой электроники, таких как полупроводниковые диоды, биполярные и полевые транзисторы, тиристоры, светодиоды, полупроводниковые лазеры, приборы с зарядовой связью и т. д. Указанные виды элементов входят в состав аналоговых и цифровых электронных приборов, использующихся при передаче, приеме, а также при обработке информации.

1.1.  Цели и задачи дисциплины.

Целью преподавания дисциплины «Полупроводниковая электроника» является изучение физики полупроводников, а также физических основ работы полупроводниковых элементов и устройств, достаточное для понимания, изготовления и анализа работы функциональных узлов радиоэлектронной аппаратуры.

Задачами изучения дисциплины являются формирование теоретических представлений о физических процессах, лежащих в основе работы полупроводниковых активных и пассивных элементов электронной техники, с помощью которых осуществляется прием, передача, обработка, преобразование и хранение информации, представленной в виде электрических сигналов различной формы, приобретение навыков работы с основными элементами полупроводниковой схемотехники, экспериментального определения их основных параметров и характеристик.

1.2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

«Полупроводниковая электроника» является дисциплиной базовой части профессионального цикла для направления 011800.62 «Радиофизика».

Содержание курса «Полупроводниковая электроника» базируется на знаниях, приобретённых при изучении следующих дисциплин: разделов «Электричество и магнетизм», «Атомная и ядерная физика» курса общей физики, разделов «Электродинамика», «Квантовая механика», «Термодинамика и статистическая физика» теоретической физики. Математической основой курса являются разделы «Математический анализ», «Дифференциальные уравнения», «Теория вероятностей и математическая статистика» математики.

1.3. Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате освоения данной дисциплины

В соответствии с ФГОС ВПО данная дисциплина направлена на формирование следующих компетенций

общекультурных:

ОК-8 – способность к овладению базовыми знаниями в области математики и естественных наук, их использованию в профессиональной деятельности;

ОК-10 – способность самостоятельно приобретать новые знания по твердотельной электронике, используя современные образовательные и информационные технологии;

ОК-12- способность к правильному использованию общенаучной и специальной терминологии;

ОК-14- способность к овладению базовыми знаниями в области информатики и современных информационных технологий, программными средствами и навыками работы в компьютерных сетях, использованию баз данных и ресурсов Интернет;

ОК-18- способность использовать нормативные правовые документы в своей деятельности;

ОК-19- способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасности и угрозы, возникающие в этом процессе, соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны.

профессиональных:

ПК-1 – способность использовать базовые теоретические знания (в том числе по дисциплинам профилизации) для решения профессиональных задач;

ПК-2 –способность применять на практике базовые профессиональные навыки;

ПК-3 – способность понимать принципы работы и методы эксплуатации современной радиоэлектронной и оптической аппаратуры и оборудования;

ПК-4- способность использовать основные методы радиофизических измерений;

ПК-5- способность к владению компьютером на уровне опытного пользователя, применению информационных технологий для решения задач в области радиотехники, радиоэлектроники и радиофизики (в соответствии с профилизацией);

ПК-6 – способность к профессиональному развитию и саморазвитию в области радиофизики и электроники;

ПК-7- способность к овладению методами защиты интеллектуальной собственности4

ПК-8- способность внедрять готовые научные разработки.

В области воспитания личности целью подготовки является формирование социально-личностных качеств студентов: целеустремленности, организованности, коммуникативности.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

· Знать: физику полупроводников, их характеристики и параметры;

· свойства и назначение элементной базы радиоэлектронной аппаратуры;

· методы анализа и синтеза электронных схем;

· физические и информационные характеристики электрических сигналов, методы их преобразования с помощью линейных и нелинейных электрических цепей;

· принципы построения узлов и блоков аналоговой и цифровой радиоэлектроники;

· методы работы с измерительной аппаратурой.

· Уметь: представлять физику работы различных полупроводниковых элементов и устройств;

· читать и анализировать принципиальные электрические схемы различных приборов;

· рассчитывать параметры электронных схем и подбирать соответствующие этим параметрам элементы;

· выполнять электрические измерения, экспериментально определять параметры и характеристики различных элементов электронных устройств;

· использовать справочную литературу и прикладное программное обеспечение при расчете и синтезе электронных схем.

· Владеть: приемами и навыками решения конкретных задач из разных областей полупроводниковой электроники, помогающих в дальнейшем решать инженерные задачи, основами знаний в области разработки и анализа электронных схем, создания различных практических устройств для научных исследований и инженерной практики.

2. Структура и трудоемкость дисциплины.

Дисциплина «Полупроводниковая электроника» читается в седьмом семестре. Форма итоговой аттестации - экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы (з. е.), 144 часа.

Таблица 1

Вид учебной работы	Всего часов	Семестр
7
Аудиторные занятия (всего)	72	72
В том числе:
Лекции	36	36
Практические занятия (ПЗ)	36	36
Лабораторные работы (ЛР)	0	0
Самостоятельная работа (всего)	72	72
Вид промежуточной аттестации		экзамен
Общая трудоёмкость час Зач. ед.	144	144
4	4

3.  Тематический план

Таблица 2.

3.  Тематический план

№	Тема	недели семестра	Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.	Итого часов по теме	Из них в интерактивной форме	Итого количество баллов
Лекции*	Семинар.(практ) занятия	Лабораторные занятия*	Самостоятельная работа*
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	Модуль 1	1-5
1.	1.1. Введение. Элементы зонной теории твердого тела.		2	4		4	8	4	0-5
2.	1.2. Собственные и примесные полупроводники.		4	4		12	14	4	0-5
3.	1.3. Равновесная и неравновесная концентрации носителей заряда.		4	2		8	10	2	0-5
	Всего		10	10		24	32	10	0-15
	Модуль 2	6-12
1.	2.1. Электронно-дырочный переход.		4	4		8	12	4	0-5
2.	2.2. Контакт металл-полупроводник. Диоды Шоттки.		2	2		4	6	2	0-5
3.	2.3. Гетеропереходы. Односторонняя и суперинжекция.		2	2		6	7	2	0-5
4.	2.4. Полупроводниковые диоды.		2	2		4	6	2	0-5
5.	2.5. Туннельные диоды.		1	1		2	3	1	0-5
	Всего		11	11		24	34	11	0-25
	Модуль 3	13-18
1.	3.1. Биполярные транзисторы.		2	2		4	6	2	0-5
2.	3.2. Полевые транзисторы.		2	3		4	7	3	0-5
3.	3.3. Тиристоры.		1	1			2	1	0-5
4.	3.4. Полупроводниковые СВЧ приборы.		2	1		2	4	1	0-5
5.	3.5. Светоизлучающие диоды.		2	1		2	4	1	0-10
6.	3.6. Полупроводниковые лазеры.		2	3		4	7	3	0-10
7.	3.7. Полупроводниковые фотоприемники.		3	2		6	8	2	0-10
8.	3.8. Интегральные микросхемы.		1	2		2	4	2	0-10
9	Всего		15	15		24	42	15	0-60
	Итого (часов, баллов):		36	36		72	144	36	0-100
	Из них в интерактивной форме		10	26				36

Таблица 3.