МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСИС»
Утверждаю:
Председатель НМСС
________________ / _______________ /
(Председатель совета)
«_____» ___________________ 200___ г.
ПРОГРАММА МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО КУРСА
«Радиационная стойкость фотоприемных устройств»
Москва 2012 г.
Программа междисциплинарного курса «Радиационная стойкость фотоприемных устройств» предназначена для слушателей образовательной программы профессиональной переподготовки «Разработка и производство матричных фотоприемных устройств инфракрасного диапазона». Курс дает возможность изучить основные технические и физические закономерности при взаимодействии ионизирующих излучений с полупроводниковыми материалами, простейшими полупроводниковыми приборными структурами, а также фотоприемными устройствами. Курс имеет практико-ориентированную направленность. При этом необходимые практические навыки и умения прививаются слушателям через анализ и обобщение имеющихся теоретических сведений и практического материала по тематике физики взаимодействия проникающей радиации с твердым телом, эксплуатации изделий микроэлектроники и оптоэлектроники в условиях воздействия проникающей радиации. Полученные знания позволят в дальнейшем планировать и проводить радиационные испытания изделий микроэлектроники и оптоэлектроники, и фотоприемных устройств в частности.
Организация разработчик:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский технологический университет «МИСИС» (ФГАОУ «НИТУ «МИСиС»)
Разработчики:
, к. ф.-м. н., старший научный сотрудник, заместитель начальника отдела ФГУП «Научно-исследовательский институт приборов» (г. Лыткарино Московской обл.)
Правообладатель программы:
ФГАОУ «НИТУ «МИСиС», г. Москва, Ленинский пр-т, д. 4.
© ФГАОУ «НИТУ «МИСиС»
СОДЕРЖАНИЕ
1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО КУРСА «РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ ФОТОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ». 4
2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО КУРСА.. 5
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО КУРСА.. 8
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО КУРСА 9
1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО КУРСА «РАДИАЦИОННАЯ СТОЙКОСТЬ ФОТОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВ»
1.1. Область применения программы
Программа междисциплинарного курса является частью образовательной программы профессиональной переподготовки «Разработка и производство матричных фотоприемных устройств инфракрасного диапазона».
1.2. Цели и задачи междисциплинарного курса – требования к результатам освоения курса:
В результате освоения курса обучающийся должен уметь:
- применять полученные знания для объяснения и прогнозирования радиационного отклика фотоприемных устройств;
- описывать физические явления в отдельных областях фотоприемных устройств при воздействии ионизирующих излучений;
- обосновывать выбор методик и режимов радиационных испытаний фотоприемных устройств;
- анализировать результаты испытаний фотоприемных устройств, рассчитывать на их основе значения показателей радиационной стойкости.
В результате освоения курса обучающийся должен знать:
- основы физики радиационного воздействия на материалы электронной техники;
- особенности проявления радиационных эффектов в фотоприемных устройствах;
- основные методы испытаний и оценки стойкости фотоприемных устройств к воздействию радиационных факторов естественного происхождения.
Результаты междисциплинарного курса являются ресурсом для формирования следующей профессиональной компетенции: Способность оценивать стойкость МФПУ к воздействию радиации
1.3. Количество часов на освоение междисциплинарного курса:
максимальной учебной нагрузки обучающегося – 54 часа, в том числе:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 10 часов.
2. СТРУКТУРА И ПРИМЕРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО КУРСА
2.1. Объем междисциплинарного курса и виды учебной работы
Вид учебной работы | Количество |
Максимальная учебная нагрузка (всего) | 54 |
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего) | 10 |
в том числе: | |
лекции | 6 |
лабораторные занятия | – |
практические занятия | 4 |
– | |
Итоговая аттестация в форме зачета в виде теста |
2.2. Примерный тематический план и содержание междисциплинарного курса
Наименование разделов | Содержание учебного материала, лабораторные, практические и контрольные работы | Количество часов |
Тема 1. Взаимодействие ионизирующих излучений с полупроводниками | Содержание учебного материала | |
Лекция 1. Образование структурных повреждений в полупроводниках при радиационном облучении (эффекты смещения). | 1 | |
Лекция 2. Ионизация полупроводников и диэлектриков при радиационном облучении. | 1 | |
Лекция 3. Изменение характеристик полупроводников при радиационном облучении | 1 | |
Практические занятия | ||
Занятие 1. Определение поглощенной дозы при заданном флюенсе ионизирующих частиц. | 1 | |
Занятие 2. Расчет числа смещенных атомов при радиационном облучении полупроводников. | 1 | |
Самостоятельная работа при изучении темы | ||
Физические величины, характеризующие ионизирующее излучение и его взаимодействие с веществом. | 5 | |
Особенности образования смещений в полупроводниках при воздействии нейтронов, заряженных частиц и гамма-квантов. | 5 | |
Ядерные превращения при воздействии ионизирующих излучений на полупроводники. | 2 | |
Тема 2. Деградация изделий микроэлектроники и оптоэлектроники при радиационном облучении | Содержание учебного материала | |
Лекция 4. Деградация светоизлучающих диодов, лазерных диодов, приборов с зарядовой связью. | 1 | |
Лекция 5. Деградация фотоприемников, оптронов, солнечных батарей. | 1 | |
Практические занятия | ||
Занятие 3. Особенности деградации изделий, чувствительных к ионизационным и структурным радиационным повреждениям. | 1 | |
Самостоятельная работа при изучении темы | ||
Деградация биполярных приборных структур при радиационном облучении. | 8 | |
Деградация приборов на основе МОП-структур. | 8 | |
Тема 3. Особенности радиационных испытаний изделий полупроводниковой электроники космического применения | Содержание учебного материала | |
Лекция 6. Методы испытания изделий оптоэлектроники космического применения. | 1 | |
Практические занятия | ||
Занятие 4. Расчет норм испытаний на стойкость к воздействию ионизирующего излучения | 1 | |
Самостоятельная работа при изучении темы | ||
Особенности радиационных испытаний изделий биполярной технологии с учетом эффектов низкоинтенсивного облучения. | 6 | |
Особенности радиационных испытаний изделий на основе МОП-структур с учетом эффектов низкоинтенсивного облучения. | 6 | |
Всего: | 54 |
3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО КУРСА
3.1. Требования к материально-техническому обеспечению
Реализация программы междисциплинарного курса не предполагает наличия специализированного учебного кабинета при условии соответствия учебных кабинетов санитарным нормам, а его оборудования – изложенным ниже требованиям.
Оборудование учебного кабинета:
- персональный компьютер с установленным пакетом Microsoft Office 97–2003 (или более поздней версии);
- видеопроектор для демонстрации презентаций, подключенный к персональному компьютеру;
- экран;
- доска.
3.2. Информационное обеспечение обучения
Основные источники
1. Таперо эффекты в кремниевых интегральных схемах космического применения / , , . – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 204 с. : ил.
2. Таперо, радиационной стойкости изделий электронной техники космического применения: Радиационные эффекты в кремниевых интегральных схемах космического применения: курс лекций / . – М.: Изд. Дом МИСиС, 2011.
– 252 с.
3. Электронный конспект лекций.
Дополнительные источники
1. Действие проникающей радиации на изделия электронной техники / Под ред. . – М.: Сов. радио, 1980.
2. Johnston A. H. Optoelectronic Devices with Complex Failure Modes // IEEE NSREC Short Course. 2000. P. III-1 – III-73.
4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО КУРСА
Образовательное учреждение, реализующее подготовку по междисциплинарному курсу, обеспечивает организацию и проведение текущего и итогового (промежуточного) контроля демонстрируемых обучающимися знаний, умений и навыков.
Текущий контроль проводится преподавателем на основе педагогического теста по итогам изучения каждой темы. Объектом текущего контроля являются промежуточные результаты, обеспечивающие формирование конечных результатов междисциплинарного курса и конечные результаты учебной дисциплины по уровням освоения.
Итоговый контроль проводится в форме зачета в виде теста.
Для текущего и итогового контроля образовательными учреждениями создаются фонды оценочных средств (ФОС). ФОС включают в себя педагогические контрольно-измерительные материалы, предназначенные для определения соответствия (или несоответствия) индивидуальных образовательных достижений основным показателям результатов подготовки.
Результаты | Показатели оценки результатов |
Умение применять полученные знания для объяснения и прогнозирования радиационного отклика фотоприемных устройств | Успешное прохождение теста |
Умение описывать физические явления в отдельных областях фотоприемных устройств при воздействии ионизирующих излучений | Успешное прохождение теста (на менее 60 % правильных ответов) |
Умение обосновывать выбор методик и режимов радиационных испытаний фотоприемных устройств | Успешное прохождение теста |
Умение анализировать результаты испытаний фотоприемных устройств, рассчитывать на их основе значения показателей радиационной стойкости | Успешное прохождение теста |
Знание основ физики радиационного воздействия на материалы электронной техники | Успешное прохождение теста |
Знание особенностей проявления радиационных эффектов в фотоприемных устройствах | Успешное прохождение теста |
Знание основных методов испытаний и оценки стойкости фотоприемных устройств к воздействию радиационных факторов естественного происхождения | Успешное прохождение теста |
