Министерство образования российской федерации утверждаю




НазваМинистерство образования российской федерации утверждаю
Дата канвертавання02.12.2012
Памер170.38 Kb.
ТыпПримерная программа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ




УТВЕРЖДАЮ

Руководитель Департамента

образовательных программ и стандартов

профессионального образования

_______________ Л.С.Гребнев

«____»______________ 2001 г.


ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


МАТЕРИАЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИКИ


Рекомендуется Минобразованием России

для направлений подготовки дипломированных специалистов

654100 ЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОЭЛЕКТРОНИКА

и бакалавров и магистров 550700 ЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОЭЛЕКТРОНИКА


1. Цели и задачи дисциплины.

Состоят в овладении физическими закономерностями, определяющими свойства и поведение материалов в различных условиях их эксплуатации, во взаимосвязи с конкретными применениями в компонентах, приборах и устройствах электронной техники.


2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате изучения дисциплины студенты должны:

  1. Иметь представление

  • о месте и роли новых материалов электронной техники в развитии науки, техники и технологий;

  • о классификации материалов по составу, свойствам и техническому назначению;

  • об основных эксплуатационных характеристиках материалов при использовании их в современной электронной аппаратуре;

  • о классификации и номенклатуре серийно выпускаемых пассивных компонентов электронной техники;

  • об основных путях развития электронной базы электронной техники.

  1. Знать и уметь использовать

  • физическую сущность процессов, протекающих в проводниковых, полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалах при их применении в различных приборах и устройствах твердотельной электроники;

  • справочный аппарат по выбору требуемых материалов для конкретных устройств и условий эксплуатации;

  • методы оценки основных свойств материалов электронной техники;

  • физические принципы работы, основные эксплуатационные характеристики и параметры пассивных элементов электронной техники.

  1. Иметь навыки

  • исследование основных характеристик материалов;

  • выбора материалов для электронной аппаратуры заданного назначения с учетом допустимых нагрузок, влияния внешних факторов и стоимости;

  • выбора компонентов для использования в электронной аппаратуре с учетом условий ее эксплуатации, конструкции и технологии изготовления.


3. Объем дисциплины и виды учебной работы.


Вид учебной работы

Всего

часов

Семестры


Общая трудоемкость дисциплины

200

3

4







Аудиторные занятия

136

3

4







Лекции

68

3

4







Практические занятия (ПЗ)

34

3

4







Семинары (С)
















Лабораторные работы (ЛР)

34

3

4







и (или) другие виды аудиторных занятий
















Самостоятельная работа

64

3

4







Курсовой проект (работа)
















Расчетно-графические работы
















Реферат
















и (или) другие виды самостоятельной работы
















Вид итогового контроля

(зачет, экзамен)




Э, з

Э, з








4. Содержание дисциплины.


4.1. Разделы дисциплины и виды занятий.


№ п/п

Раздел дисциплины

Лекции


ПЗ (или С)

ЛР





Введение

*







1

Основные сведения о строении материалов и их классификация



*



*




2

Основные характеристики и классификация проводников



*



*



*

3

Проводящие и резистивные материалы


*


*


*

4

Резистивные элементы

*

*

*

5

Электрофизические свойства полупроводников



*



*



*

6

Полупроводниковые материалы


*


*


*

7

Основные физические процессы в диэлектриках


*


*


*

8

Пассивные диэлектрики

*

*

*

9

Основные характеристики и типы конденсаторов



*



*



*

10

Активные диэлектрики и элементы функциональной электроники



*



*



*

11

Магнитные материалы и компоненты


*


*


*

12

Методы исследования материалов и элементов электронной техники



*



*



*




Заключение

*








4.2. Содержание разделов дисциплины.

ВВЕДЕНИЕ


Основные этапы развития электроники. Роль материалов в развитии элементной базы электронной техники. Повышение эффективности и надежности работы электронной аппаратуры, основные направления ее миниатюризации. Соотношение между дискретными и интегральными компонентами.


Тема 1. Основные сведения о строении материалов и их классификация


Общая классификация материалов по электрическим и магнитным свойствам. Виды химической связи. Влияние агрегатного состояния на электрические свойства веществ. Особенности строения твердых тел. Монокристаллы, элементы структурной кристаллографии. Дефекты кристаллической структуры. Стеклообразные и аморфные материалы.


Тема 2. Основные характеристики и классификация проводников


Представление зонной теории твердого тела. Природа электропроводности металлов. Температурная зависимость удельного сопротивления. Влияние примесей и дефектов структуры на удельную проводимость металлов. Электрические свойства металлических сплавов и тонких пленок. Сопротивление проводников на высоких частотах. Контактные явления и термо-э.д.с.. Явление сверхпроводимости. Критические параметры сверх проводников. Эффект Джозерсона. Классификация проводников по составу, свойствам и техническому назначению.


Тема 3. Проводящие и резистивные материалы


Металлы высокой проводимости и контактные материалы. Сплавы высокого сопротивления. Резистивные металлические пленки. Припои. Тугоплавкие металлы. Электровакуумные сплавы. Неметаллические проводящие материалы. Аморфные металлы. Сверхпроводящие металлы и сплавы. Применение сверхпроводников и элементы криоэлектроники. Оксидные высокотемпературные сверхпроводники.


Тема 4. Резистивные элементы


Основные эксплуатационные характеристики резистивных элементов. Классификация резисторов. Классы точности. Методы подгонки сопротивления под номинал. Разновидности резисторов поверхностного и объемного типов. Проволочные резисторы. Резисторы общего и специального назначения. Основные типы и конструкции переменных резисторов.


Тема 5.Электрофизические свойства проводников


Собственный полупроводник и собственная электропроводность. Влияние примесей на электрические свойства полупроводников. Механизмы рассеяния носителей заряда. Температурная зависимость проводимости. Неравновесные состояния в полупроводниках., механизмы и параметры рекомбинации. Оптические и фотоэлектрические свойства полупроводников. Эффект Холла и термоэлектрические явления. Электропроводность в сильном электрическом поле.


Тема 6.Полупроводниковые материалы


Классификация полупроводниковых материалов по составу, внутреннему строению и свойствам.

Кремний и германий: химические связи; кристаллическое строение; особенности зонной структуры; основные физико-химические, электрические и оптические свойства, поведение примесей. Методы очистки, выращивания и легирования монокристаллов. Примеры реализации полупроводниковых структур в приборах и устройствах электроники. Поликристаллический кремний, управление свойствами, применение в интегральных микросхемах. Гидрогенизированный аморфный кремний. Особенности энергетического спектра, электрические и оптические свойства. Методы получения и применение в фотоэлектрических преобразователях.

Полупроводниковые соединения типа А3В5 : особенности химической связи и внутреннего строения. Основные физико-химические, электрические и оптические свойства, закономерности их изменения. Поведение примесей и дефектов структуры. Перспективные применения в электронике.

Полупроводниковые соединения А2В6 , А4В6 , карбид кремния. Явления самокомпенсации и политинизма.

Изовалентные твердые растворы. Критерии неограниченной растворимости. Закономерности изменения свойств от состава. Многокомпонентные системы. Изопериодные гетероструктуры и их применение в приборах оптоэлектроники.


Тема 7 Основные физические процессы в диэлектриках


Поляризация диэлектриков, их классификация по видам поляризации. Влияние внешних факторов на диэлектрическую проницаемость материалов. Линейные и нелинейные диэлектрики. Электропроводность диэлектриков. Сопротивление изоляции. Влияние примесей, температуры и влажности окружающей среды на объемную и поверхностную проводимость твердых диэлектриков. Виды диэлектрических потерь. Основные характеристики потерь и их зависимость от условий эксплуатации материалов. Пробой диэлектриков. Понятие об электрической прочности. Механизмы пробоя газов, жидкостей и твердых диэлектриков. Поверхностный разряд. Электрическая прочность тонких пленок.


Тема 8 Пассивные диэлектрики


Классификация диэлектриков по свойствам и техническому назначению. Диэлектрические полимеры и композиции на их основе. Неорганические стекла, зависимость свойств от состава. Основные этапы технологического цикла. Электровакуумные, установочные, оптические и лазерные стекла. Стеклянные волокна и волоконные кабели. Стеклокристаллические материалы. Керамические диэлектрики. Состав и структура керамических материалов, основные операции порошковой металлургии. Установочная и конденсаторная керамика.


Тема 9 Основные характеристики и типы конденсаторов


Основные параметры и характеристики конденсаторов, их классификация по назначению и виду диэлектрика. Номенклатура серийно выпускаемых конденсаторов. Конструктивно-технологические особенности керамических и слюдяных конденсаторов. Конденсаторы на основе стекла. Бумажные и пленочные конденсаторы. Основные разновидности оксидных конденсаторов. Ионисторы, их свойства и применение.


Тема 10 Активные диэлектрики и элементы функциональной электроники


Классификация активных диэлектриков и элементов на их основе. Сегнетоэлектрики, особенности строения, диэлектрический гистерезис, природа спонтанной поляризации. Нелинейные диэлектрические элементы. Пьезоэффект и пьезоэлектрические материалы. Пьезоэлектрические резонаторы и фильтры. Элементы акустоэлектроники. Пироэффект и пироэлектрические материалы. Тепловые приемники излучения. Электреты. Способы получения электретного состояния. Применение электретных преобразователей. Жидкие кристаллы, особенности их строения, классификация по типу мезофазы. Термооптические и электрооптические эффекты. Применение в устройствах отображения информации. Диэлектрики для твердотельных лазеров. Требования к матрице и активатору. Принципы генерации когерентногоизлучения.


Тема 11 Магнитные материалы и компоненты


Физическая природа магнитных эффектов. Ферромагнитное состояние вещества. Процессы при намагничивании ферромагнетиков. Влияние температуры на магнитные свойства. Поведение ферромагнетиков в переменных магнитных полях. Виды магнитных потерь. Состав и строение ферритов, особенности их магнитного упорядочения. Температурная зависимость намагниченности. Доменные структуры в тонких магнитных пленках. Цилиндрические магнитные домены.

Классификация магнитных материалов по свойствам и техническому назначению. Магнитомягкие материалы для постоянных и низкочастотных магнитных полей. Высокочастотные магнитные материалы. Магнитодиэлектрики и высокопроницаемые ферриты.

Индуктивные компоненты с магнитными сердечниками. Технические характеристики сердечников основных типов. Способы регулирования индуктивности. Добротность катушек индуктивности и способы ее увеличения.

Магнитотвердые материалы. Природа высококоэрцитивного состояния. Высокоэрцитивные сплавы и ферриты. Применение постоянных магнитов в электронной аппаратуре. Магнитные ленты и диски для записи информации. Магнитные материалы специализированного назначения.


Тема 12 Методы исследования материалов и элементов электронной техники


Зондовые методы измерения проводимости полупроводников. Определение параметров полупроводников с помощью эффекта Холла. Оптические и фотоэлектрические методы исследования полупроводниковых материалов.

Мостовые и резонансные методы измерения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь. Определение характеристик магнитных материалов.

Общая характеристика дифракционных методов исследования кристаллической структуры материалов с применением рентгеновского излучения и электронов. Качественный и количественный фазовый анализ. Растровая электронная микроскопия. Рентгеноспектральный микроанализ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ



Основные тенденции и направления дальнейшего развития электронного материаловедения и элементной базы электронной техники. Пути повышения надежности и качества электронной аппаратуры. Влияние эволюции элементной базы на конструкцию, технологию изготовления и потребительские свойства электронных приборов и устройств.


5. Лабораторный практикум.


№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ


1

2,3

Электрические свойства металлов и сплавов

2

5,6

Исследование температурной зависимости проводимости полупроводников

3

6,12

Определение параметров полупроводников с помощью эффекта Холла

4

5,6

Исследование фотоэлектрических свойств полупроводниковых материалов

5

4

Исследование линейных постоянных резисторов

6

7,12

Определение диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь электроизоляционных материалов резонансным методом

7

8,9

Исследование температурной зависимости диэлектрической проницаемости конденсаторных материалов

8

9

Исследование конденсаторов переменной емкости

9

10

Исследование свойств сегнетоэлектриков

10

10

Термооптические и электрооптические эффекты в жидких кристаллах

11

11,12

Исследование процессов намагничивания ферромагнетиков

12

11

Исследование свойств магнитомягких ферритов

13

12

Исследование кристаллического строения, материалов методом рентгеновской дифрактометриии

14

12

Исследование микроструктуры материалов в растровом электронном микроскопе


6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.


6.1. Рекомендуемая литература.

а) основная литература:

  1. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники –М., : Высшая школа, 1986.

  2. Горелик С.С., Дашевский М.Я. Материаловедение полупроводников и диэлектриков – М.,: Металлургия, 1988.

  3. Антипов Б.Л., Сорокин В.С., Терехов В.А. Материалы электронной техники. Задачи и вопросы. –М.,: Высшая школа, 1990.


б) дополнительная литература:

  1. Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы- Л.: Энергоатомиздат, 1985.

  2. Материалы микроэлектронной техники / Под. ред. В. М. Андреева – М.: Радио и связь, 1989.

  3. Справочник по электротехническим материалам / Под ред. Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева – Л.: Энергоатомиздат; т.1, 1986; т.2 1987; т.3, 1988

  4. Конденсаторы: Справочник / Под ред. П.П. Четвертакова и М.Н. Дьяконова – М.: Радио и связь, 1993

  5. Резисторы: Справочник / Под ред. П.П. Четвертакова и В.М. Терехова – М.: Радио и связь, 1991

  6. Расчет эксплуатационных характеристик и применение электрических конденсаторов / Б.П. Беленький, П.И. Бондаренко, М.Э. Борисова и др. – М.: Радио и связь, 1989

  7. Рычина Т.А., Зеленский А.В. Устройства функциональной электроники и электрорадиоэлементы – М.: Радио и связь, 1989

  8. Немцов М.В. Справочник по расчету параметров катушек индуктивности – М.: Энергоиздат, 1989

  9. Бублик В.Т., Дубровина А.Н. Методы исследования структуры полупроводников и металлов – М.: Металлургия, 1978

  10. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия / Я.С. Уманский, Ю.А. Соколов, А.Н. Иванов, Л.Н. Расторгуев – М.: Металлургия, 1982



Программа составлена в соответствии с Государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования по направлениям 654100 Электроника и микроэлектроника и 550700-Электроника и микроэлектроника


Программу составили:


Сорокин В.С., профессор СПГЭТУ “ЛЭТИ”

Калинин Ю.В., профессор ВГТУ

Будагян Б.Г., профессор МИЭТ


Программа одобрена на заседании учебно-методического совета по направлению 550700 - Электроника и микроэлектроника, протокол N 3 от 14.11.00


Председатель Совета УМО

по образованию в области автоматики,

электроники, микроэлектроники и

радиотехники Д.В. Пузанков

Дадаць дакумент у свой блог ці на сайт

Падобныя:

Министерство образования российской федерации утверждаю iconМинистерство образования российской федерации утверждаю
Направление подготовки дипломированного специалиста утверждено приказом Министерства образования Российской Федерации от 02. 03....

Министерство образования российской федерации утверждаю iconМинистерство образования российской федерации утверждаю
Направление подготовки дипломированного специалиста утверждено приказом Министерства образования Российской Федерации от 02. 03....

Министерство образования российской федерации утверждаю iconМинистерство образования и науки российской федерации утверждаю
Направление подготовки 230200 Информационные системы утверждено приказом Министерства образования Российской Федерации от ­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­12...

Министерство образования российской федерации утверждаю iconМинистерство образования российской федерации утверждаю
Квантовая и оптическая электроника относится к одному из наиболее быстро развивающихся направлений электроники

Министерство образования российской федерации утверждаю iconМинистерство образования российской федерации утверждаю
Цель дисциплины: создание у студентов единого представления о науке алгебра и ее месте в современной математике

Министерство образования российской федерации утверждаю icon«уфимский государственный колледж радиоэлектроники» утверждаю зам директора по умр
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию

Министерство образования российской федерации утверждаю iconМинистерство образования и науки российской федерации федеральная служба по надзору в сфере образования и науки
Российской Федерации без прохождения процедуры признания и установления в Российской Федерации эквивалентности

Министерство образования российской федерации утверждаю iconМинистерство образования и науки российской федерации приказ
Российской Федерации 19 января 2007 г., регистрационный n 8806), с изменениями, внесенными приказом Министерства образования и науки...

Министерство образования российской федерации утверждаю iconМинистерство образования и науки российской федерации
Органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации, осуществляющие управление в сфере образования

Министерство образования российской федерации утверждаю iconРоссийской Федерации "утверждаю"
Специальность утверждена приказом Министерства образования Российской Федерации от 02. 03. 2000 №686

Размесціце кнопку на сваім сайце:
be.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©be.convdocs.org 2012
звярнуцца да адміністрацыі
be.convdocs.org
Галоўная старонка