Интегральные устройства радиоэлектроники

(Название дисциплины; индекс(ы) дисциплины в учебном(ых) плане(ах) для которых читается дисциплина.
Для УМКД, предназначенных одновременно для нескольких направлений или специальностей указываются все их коды.)

ЭИУ1-КФ


(сокращенное название обеспечивающей кафедры)

Ст. преподаватель , (484-2) 57-81-88.

(Должность, ученая степень, Ф. И.О. разработчиков УМК, контактные телефоны, адрес электронной почты разработчика - при ее наличии)

Виды и объем занятий по дисциплине

Виды занятий

Объём занятий, час

Всего

6 семестр

Лекции

51

51

Семинары

17

17

Лабораторные работы

Самостоятельная работа

17

17

Итого:

85

85

Проверка знаний:

экзамен

(Общая трудоемкость дисциплины в часах по семестрам, с перечислением всех видов занятий и соответствующего количества часов по учебному плану направления или специальности; форма отчетности по семестрам - экзамен, зачет, дифф. зачет)

Цель - планируемые результаты изучения дисциплины:

Студент должен знать:

    Принципы работы интегральных устройств радиоэлектроники;
    Современные и перспективные конструкции интегральных устройств радиоэлектроники и их технические характеристики;
    Материалы и технологические процессы изготовления интегральных устройств радиоэлектроники.

Студент должен уметь:

    проектировать конструкции и технологические процессы изготовления интегральных устройств радиоэлектроники.

Студент должен получить навыки:

    выполнения инженерных расчётов топологических размеров и параметров интегральных элементов; проектирования интегральных устройств радиоэлектроники.

(цель преподавания дисциплины, требуемые результаты изучения дисциплины)



Место дисциплины в образовательной программе

1. Предшествующие дисциплины

(Приводится перечень дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины.)

    Физика
    Электроника и микроэлектроника

2. Является основой для дисциплин:

    схемотехника радиоэлектронных средств. технология производства радиоэлектронных средств.
    микропроцессоры в системах автоматического управления; интегральные устройства радиоэлектроники; основы цифровой обработки сигналов; источники электропитания РЭС.

(использование дисциплины в последующем образовательном процессе)

Структура и ключевые понятия дисциплины:

1 Введение.

Предмет и содержание курса. Краткий исторический обзор, современное состояние и перспективы развития.

2 Интегральные устройства СВЧ диапазона:

Классификация микроэлектронных изделий СВЧ диапазона; микрополосковые линии передач СВЧ; конструкторско-технологические решения СВЧ ГИС.

3 Интегральные устройства на сверхпроводниках.

Физические основы сверхпроводимости. Сверхпроводящие материалы. Материалы высокотемпературной сверхпроводимости. Сверхпроводники первого и второго рода. Эффекты Джозефсона. Элементы Джозефсона. Сверхпроводящие квантовые интерференционные приборы (СКВИДЫ). Интегральные схемы на элементах Джозефсона.

4 Полупроводниковые интегральные устройства.

Основные структуры полупроводниковых интегральных схем (ИС). Структуры биполярных ИС. Структуры ИС на полевых транзисторах. Структуры сверхбольших ИС на полупроводниках группы А3В5. Комплементарные структуры. Структуры «кремний на диэлектрике». Перспективы развития полупроводниковых интегральных устройств.

5 Интегральные устройства с зарядовой связью.

Хранение зарядового пакета в ячейке с поверхностным каналом. Передача зарядового пакета. Эффективность передачи пакета. Сдвиговые регистры. Структуры с объёмным каналом переноса. Элементы суммирования и разделения заряда. Линии задержки, фильтры, процессоры. Фоточувствительные приборы с зарядовой связью. Разновидности ПЗС. Двухтактные ПЗС. ПЗС с рядом скрытых затворов. ПЗС на цепочках МДП-транзисторов.

6 Интегральные оптические устройства.

Светоизлучающие приборы – полупроводниковый лазер, светодиод. Интегральные фотоприёмники. Оптопары и оптоэлектронные микросхемы. Фотоизлучатели. Фотоприёмники. Световоды. Интегральная оптика. Оптоэлектронные ИМС. Распространение поверхностных электромагнитных волн в планарных оптических волноводах. Интегральные оптические элементы: волноводы, ответвители. Фокусирующие элементы, преобразователи направления, селективные элементы, оптические согласующие элементы. Устройства интегральной оптики. Акустооптические устройства. Материалы интегральных оптических устройств. Разработка конструкций. Технология устройств интегральной оптики.

7 Интегральные устройства на поверхностных акустических волнах.

Пьезоэлектрические материалы. Типы поверхностных акустических волн (ПАВ) в твёрдых телах. Возбуждение и приём ПАВ. Встречно-штыревые преобразователи. Типы преобразователей: однонаправленные, двунаправленные, веерные. Элементы управления ПАВ. Отражательные элементы. Многополосковые ответвители. Поглощающие элементы. Классификация устройств на ПАВ. Линии задержки. Фильтры6 полосовые, дисперсионные, гребёнчатые. Устройства памяти. Процессоры на ПАВ. Частотные характеристики устройств на ПАВ. Материалы, технология интегральных устройств на ПАВ.

Ультразвуковая линия задержки. Акустический преобразователь с СdS. Акустический преобразователь на p-n - переходе. Объёмный акустоэлектронный усилитель. Акустоэлектронный усилитель на ПАВ. Диэлектрическая электроника.

8 Интегральные устройства магнитоэлектроники.

Устройства на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Характеристики магнитных плёнок. Статические и динамические свойства доменных границ и ЦМД. Материалы для устройств на ЦМД. Возбуждение и аннигиляция ЦМД. Управление ЦМД. Генераторы и переключатели ЦМД. Детекторы ЦМД. Логические устройства на ЦМД. Запоминающие устройства на ЦМД. Конструкция устройств. Технология ЦМД устройств.

Устройства на магнитостатических волнах. Спиновые волны в магнитных плёнках. Возбуждение и распространение спиновых волн. Устройства на магнитостатических волнах: линии задержки, фазовращатели, фильтры, резонаторы. 

(основные модули дисциплины и ее ключевые понятия в соответствии с образовательным стандартом)