МИНИСТЕРСТВО образования и науки Российской Федерации[1]
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Утверждаю Ректор МИЭТ _________________// «____»__________20__ г. |
Номер регистрации _______________ |
ПРОГРАММа ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
Дефекты в неупорядоченных системах полупроводников
2011 г.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ | стр. 3 |
2. результаты освоения ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ | 4 |
3. СТРУКТУРА и содержание профессионального модуля | 5 |
4 условия реализации программы ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ | 8 |
5. Контроль и оценка результатов освоения профессионального модуля (вида профессиональной деятельности) | 9 |
1. паспорт ПРОГРАММЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
Дефекты в неупорядоченных системах полупроводников
1.1. Область применения программы
Программа профессионального модуля является частью профессиональной образовательной программы переподготовки персонала по
направлению «Электроника и наноэлектроника», профилю «Органическая электроника»
в части освоения видов профессиональной деятельности:
- производственно-технологической;
- сервисно-эксплуатационной.
и соответствующих профессиональных компетенций (ПК):
1. Знание особенности дефектообразования в неупорядоченных полупроводниках и полупроводниковых соединениях.
2. Умение оценивать влияние дефектов на электрофизические параметры полупроводников.
3. Владение методами контроля геометрических и структурных параметров полупроводников, методами количественной оценки уровня дефектности.
1.2. Цели и задачи модуля – требования к результатам освоения модуля
С целью овладения указанными видами профессиональной деятельности и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен:
иметь практический опыт:
- использования методов количественной оценки уровня дефектности в неупорядоченных полупроводниках;
- определения геометрических и структурных параметров полупроводников
уметь:
- выполнять количественные оценки величин дефектов с учетом особенности структуры;
- грамотно использовать результаты новых экспериментальных и теоретических исследований в области процессов дефектообразования для решения практических задач
знать:
- виды и свойства дефектов в неупорядоченных полупроводниках и полупроводниковых соединениях;
- технические требования к качеству материалов, используемых при изготовлении схем на гибких подложках;
- особенности процессов дефектообразования в неупорядоченных полупроводниках и полупроводниковых соединениях;
- методы исследования электрофизических параметров полупроводников и взаимосвязь их с процессом дефектообразования.
1.3. Рекомендуемое количество часов на освоение программы профессионального модуля:
всего – 28 часов, в том числе:
максимальной учебной нагрузки обучающегося – 28 часов, включая:
обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося – 28 часов.
2. результаты освоения ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
Результатом освоения программы профессионального модуля является овладение обучающимися видом профессиональной деятельности в области органической электроники, в том числе профессиональными компетенциями (ПК)
Код | Наименование результата обучения |
ПК 7.1 | Знание особенности дефектообразования в неупорядоченных полупроводниках и полупроводниковых соединениях. |
ПК 7.2 | Умение оценивать влияние дефектов на электрофизические параметры полупроводников |
ПК 7.3 | Владение методами контроля геометрических и структурных параметров полупроводников, методами количественной оценки уровня дефектности |
3. СТРУКТУРА и ПРИМЕРНОЕ содержание профессионального модуля
3.1. Тематический план профессионального модуля
Коды профессиональных компетенций | Наименования разделов профессионального модуля | Всего часов (макс. учебная нагрузка и практики) | Объем времени, отведенный на освоение междисциплинарного курса (курсов) | Производственное обучение (в т. ч. производственная практика) | |||
Обязательная аудиторная учебная нагрузка обучающегося | Самостоятельная работа обучающегося, часов | Учебная, часов | Производственная, часов (если предусмотрена рассредоточенная практика) | ||||
Всего, часов | в т. ч. лабораторные работы и практические занятия, часов | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
ПК-7.1, 7.2 | Раздел 1. Анализ процессов дефектообразования в полупроводниковых соединениях | 4 | 4 | 2 |
| ||
ПК-7.1, 7.2 | Раздел 2. Анализ процессов дефектообразования в неупорядоченных полупроводниках | 8 | 8 | 6 |
| ||
ПК-7.1, 7.2, 7.3 | Раздел 3. Оценка процессов дефектообразования в функциональных слоях | 8 | 8 | 6 |
| ||
ПК-7.1, 7.3 | Раздел 4. Контроль геометрических и структурных параметров полупроводников | 8 | 8 | 6 |
| ||
| Всего: | 28 | 28 | 20 | - | - | - |
3.2. Содержание обучения по профессиональному модулю (ПМ)
Наименование разделов профессионального модуля (ПМ), междисциплинарных курсов (МДК) и тем | Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работ (проект) (если предусмотрены) | Объем часов | Уровень освоения |
1 | 2 | 3 | 4 |
Тема 7.1. Анализ процессов дефектообразования в полупроводниковых соединениях | Содержание учебного материала Классификация собственных дефектов (нульмерные, линейные, двумерные, объемные). Точечные дефекты. Геометрическая конфигурация, термодинамика, миграция. Радиционные дефекты. Дислокация в изотропной непрерывной среде. Взаимодействие и движение дислокаций. Выявление дислокаций. Дефекты упаковки. Объемные дефекты и их проявление в свойствах кристаллов. | 2 | 2 |
1. | Особенности дефектообразования в элементарных полупроводниках и полупроводниковых соединениях AIIIBV, AIIBVI, AIVBVI. Влияние условий выращивания и термообработки. | ** | |
Практические занятия | 2 | ||
1. | Влияние дефектов структуры на параметры полупроводниковых приборов. Деградация полупроводниковых приборов как результат дефектообразования. | ||
Тема 7.2. Анализ процессов дефектообразования в неупорядоченных полупроводниках | Содержание учебного материала Стехиометрические вакансии и оборванные связи. Процессы кластерообразования. Локадизованные состояния. Метастабильные дефекты, индуцированные носителями. Примесные атомы. Состояние поверхности. Взаимодействие дефектов разного типа. | 2 | 3 |
1. | Особенности дефектообразования в неупорядоченных полупроводниках. | ||
Лабораторные работы (при наличии, указываются темы) | 4 | ||
1. | Анализ уровня дефектности тонких пленок оксида цинка, сформированных золь-гель методом | ||
Практические занятия (при наличии, указываются темы) | 2 | ||
1. | Стабильность параметров неупорядоченных полупроводников. | ||
Тема 7.3. Оценка процессов дефектообразования в функциональных слоях | Содержание учебного материала Дислокации несоответствия. Поведение дислокаций в эпитаксиальных слоях. Поверхностные дефекты эпитаксиальных структур: бугорки, сыпь (мелкие трипирамиды) и ступеньки сдвига (линии скольжения). Механические напряжения в пленках. Поры. Плотность привносимых дефектов. | 2 | 3 |
1. | Дефекты в эпитаксиальных слоях и пленках. Ростовые и введенные дефекты. | ||
Лабораторные работы | 4 | ||
1. | Дефекты в металлических слоях в структурах на гибких подложках | ||
Практические занятия | 2 | ||
1. | Влияние топографии поверхности пленок на процессы дефектообразования | ||
Тема 7.4. Контроль геометрических и структурных параметров полупроводников | Содержание учебного материала Геометрические характеристики рельефа поверхности и формы пластин полупроводниковых материалов: шероховатость, локальное отклонение от плоскостности, общее изменение толщины, коробление, прогиб. Селективное травление поверхности. Изменение дефектов слоев при последующих технологических процессах. | 2 | 3 |
1. | Состояние поверхности полупроводниковых материалов. | ||
Лабораторные работы | 4 | ||
1. | Изучение морфологии поверхности тонких пленок методом атомно-силовой микроскопии | ||
Практические занятия | 2 | ||
1. | Нарушенный слой и электрофизические параметры подложек и пленок. | ||
Всего | 28 |
Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:
1 – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);
2 – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством);
3 – продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач).
4. условия реализации программы ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ
4.1. Требования к материально-техническому обеспечению
Реализация программы модуля предполагает наличие учебной лаборатории «Материаловедения», оснащенной специализированным оборудованием, в том числе:
· Микроскоп Axiovert 40 MAT
· Атомно-силовой микроскоп Solver P-47
4.2. Информационное обеспечение обучения
Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы
Основные источники:
, , Зубрицкий и свойства неупорядоченных твердых тел: Учебное пособие. - Иркутск: Иркутский гос. ун-т, 2004. - 70 с. Nathan A. Низкотемпературные материалы и тонкоплёночные транзисторы для электроники на гибких подложках // Физика техника полупроводников. – 2006., Т. 40, №8, с. 986–994 Попов и технология неупорядоченных полупроводников. М., «Издательский дом МЭИ», 2008, - 272 с.Дополнительные источники:
лектроника дефектов в полупроводниках. – М.: Мир, 1974. - 463 с. Бонч-, , лектронная теория неупорядоченных полупроводников. – М.: Наука, 1981 , Булярский и кинетика взаимодействующих дефектов в полупроводниках. – М.: Физматлит, 1997, - 348 с. , , Мукашев в кремнии и на его поверхности. М.: Наука, 1990 , , Попов полупроводники: Учебное пособие. - М.: Издательство МЭИ, 1995. – 352с. морфные и поликристаллические полупроводники. – М.: МИР, 1987. – 160с.4.3. Общие требования к организации образовательного процесса
Занятия для слушателей модуля проводятся с использованием активных и интерактивных форм обучения, предусматривающих участие слушателей в обсуждении актуальных проблем, связанных с технологией схем на гибких подложках с учетом процессов дефектообразования в формируемых слоях. Используемые технологии должны развивать навыки командной работы, межличностной коммуникации и принятия решений.
Слушатели должны обладать базовыми знаниями в области структуры и свойств материалов, технологии формирования функциональных слоев и методов их исследования.
4.4. Кадровое обеспечение образовательного процесса
Требования к квалификации педагогических кадров, обеспечивающих обучение по междисциплинарному курсу (курсам):
Преподаватели, участвующие в организации учебного процесса по модулю, должны обладать ученой степенью (званием) кандидата/доктора наук (доцента/профессора), и иметь опыт работы в данной области не менее 5 лет.
5. Контроль и оценка результатов освоения профессионального модуля (вида профессиональной деятельности)
Образовательное учреждение, реализующее подготовку по программе профессионального модуля, обеспечивает организацию и проведение текущего и итогового контроля демонстрируемых обучающимися знаний, умений и навыков. Текущий контроль проводится преподавателем в процессе обучения. Итоговый контроль проводится экзаменационной комиссией после обучения по междисциплинарному курсу.
Формы и методы текущего и итогового контроля по профессиональному модулю разрабатываются образовательным учреждением и доводятся до сведения обучающихся в начале обучения.
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 (таблицы).
Раздел (тема) междисциплинарного курса | Результаты (освоенные профессиональные компетенции) | Основные показатели результатов подготовки | Формы и методы контроля |
№ 7.1 «Анализ процессов дефектообразования в полупроводниковых соединениях» | -знание особенности дефектообразования в неупорядоченных полупроводниках и полупроводниковых соединениях; -умение оценивать влияние дефектов на электрофизические параметры полупроводников | -формулирование требований по дефектности к полупроводниковым соединениям; -планирование эксперимента с целью изготовления бездефектных приборных структур; -обоснование технологических режимов проведения процесса с учетом влияния возможных дефектов на электрофизические параметры | опрос |
№ 7.2 «Анализ процессов дефектообразования в неупорядоченных полупроводниках» | -знание особенности дефектообразования в неупорядоченных полупроводниках и полупроводниковых соединениях; -умение оценивать влияние дефектов на электрофизические параметры полупроводников | -определение основных видов дефектов, возможных в неупорядоченных полупроводниках; -обоснование влияния дефектов на свойства неупорядоченных полупроводников; -выделение основных факторов, приводящих к повышению уровня дефектности неупорядоченных полупроводников | Защита лабораторной работы |
№ 7.3 «Оценка процессов дефектообразования в функциональных слоях» | -знание особенности дефектообразования в неупорядоченных полупроводниках и полупроводниковых соединениях; -умение оценивать влияние дефектов на электрофизические параметры полупроводников; -владение методами контроля геометрических и структурных параметров полупроводников, методами количественной уровня дефектности | -определение основных видов дефектов, возможных в эпитаксиальных слоях и пленках; -формулирование требований, предъявляемых к совершенству слоев при формировании схем на гибких подложках; -решение практических задач получения бездефектных пленок | Защита лабораторной работы |
№ 7.4 «Контроль геометрических и структурных параметров полупроводников» | -умение оценивать влияние дефектов на электрофизические параметры полупроводников; -владение методами контроля геометрических и структурных параметров полупроводников, методами количественной уровня дефектности | -определение возможного уровня дефектности для каждого технологического процесса; -формулирование требований к геометрическим параметрам полупроводников; - владение методами контроля геометрических и структурных параметров полупроводников | Защита лабораторной работы |
Оценка знаний, умений и навыков по результатам текущего и итогового контроля производится в соответствии с универсальной шкалой (таблица).
Процент результативности (правильных ответов) | Качественная оценка индивидуальных образовательных достижений | |
балл (отметка) | вербальный аналог | |
90 ÷ 100 | 5 | отлично |
80 ÷ 89 | 4 | хорошо |
70 ÷ 79 | 3 | удовлетворительно |
менее 70 | 2 | не удовлетворительно |
На этапе промежуточной аттестации по медиане качественных оценок индивидуальных образовательных достижений экзаменационной комиссией определяется интегральная оценка освоенных обучающимися профессиональных и общих компетенций как результатов освоения профессионального модуля.
