Материалы и приборы для нано- и оптоэлектроники

2024/2025

Учебный год

RUS

Обучение ведется на русском языке

6

Кредиты

Кто читает:

Департамент электронной инженерии

Статус:

Курс обязательный

Когда читается:

1-й курс, 1, 2 модуль

Преподаватели

Елезов Михаил Сергеевич

Чулкова Галина Меркурьевна

Программа дисциплины

Аннотация

Курс направлен на развитие у магистрантов профессиональных компетенций и навыков самостоятельной исследовательской работы в области моделирования и исследования устройств нано и оптоэлектроники. Рассматриваются следующие основные вопросы: принципы действия и возможности приборов оптоэлектроники; материалы для создания оптических волноводов, лазеров, фотоприемников. Рассмотрены вопросы, связанные с приборами на основе: углеродных наностуктур и графена. Сверхпроводниковые наноструктуры и приборы на их основе. На практических занятиях студенты измеряют характеристики диодного лазера инфракрасного диапазона, квантовую эффективность и уровень темнового счета сверхпроводниковых однофотонных детекторов, проводят экспериментальное исследование температурной зависимости сопротивления образца, измерение вольт-амперных характеристик и дифференциального сопротивления в нормальном и сверхпроводящем состояниях, исследуют тепловые шумы пассивных и активных СВЧ-устройств. С помощью программного пакета COMSOL проводят расчеты и моделирование оптимальных параметров наноструктур с волноводами. При обучении предусмотрен контроль знаний студентов в виде учета активности студентов в ходе проведения практических занятий и экзамена. Для прохождения курса нужно знание основных законов классической и современной физики; владение простейшими методами решения физических задач и навыками работы с измерительными приборами на уровне бакалавриата МИЭМ.

Цель освоения дисциплины

• Целями освоения дисциплины «Материалы и приборы для нано- и оптоэлектроники» являются развитие у магистрантов профессиональных компетенций и навыков самостоятельной исследовательской работы в области моделирования и исследования устройств нано- и оптоэлектроники.

Планируемые результаты обучения

• Владеет навыками освоения большого объема информации.
• Умеет делать правильные выводы из сопоставления результатов теории и эксперимента.
• Умеет описывать основные квантовые системы.
• Умеет пользоваться своими знаниями для решения фундаментальных и прикладных задач.
• Знает основные понятия квантовой механики.
• Умеет пользоваться своими знаниями для решения фундаментальных и прикладных задач.
• Умеет представлять полученные знания о сверхпроводниковых наноструктурах в научных обсуждениях.
• Владеет методикой анализа и использования приборов наноэлектроники и оптоэлектроники.
• Знает основные направления применения приборов наноэлектроники и оптоэлектроники.
• Знает основные направления создания приборов наноэлектроники и оптоэлектроники на основе новых материалов.
• Знает основные понятия наноэлектроники и оптоэлектроники.
• Знает основные сведения о методах создания и исследования сверхпроводниковых наноструктур.
• Умеет использовать полученные знания для описания конкретных схем использования приборов наноэлектроники и оптоэлектроники.
• Умеет использовать полученные знания для описания конкретных схем использования приборов наноэлектроники и оптоэлектроники.
• Умеет представлять полученные знания о реализации приборов наноэлектроники и оптоэлектроники в научном докладе.

Содержание учебной дисциплины

• Раздел 1. Основы наноэлектроники и оптоэектроники.
• Раздел 2. Источники и приемники электромагнитного излучения.
• Раздел 3. Характеристики материалов для нано-и оптоэлектроники.
• Раздел 4. Материалы и приборы сверхпроводниковой оптоэлектроники.
• Раздел 5. Оптические интегральные микросхемы на чипе.

Элементы контроля

• Практическая работа 1
• Практическая работа 2
• Экзамен

Промежуточная аттестация

• 2024/2025 2nd module
  0.25 * Практическая работа 1 + 0.25 * Практическая работа 2 + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Ефремов, Ю. С.  Квантовая механика : учебное пособие для вузов / Ю. С. Ефремов. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 458 с. — (Университеты России). — ISBN 978-5-534-04975-6. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/438848 (дата обращения: 28.08.2023).
• Игнатов, А. Н. Оптоэлектроника и нанофотоника : учебное пособие / А. Н. Игнатов. — 4-е изд., стер. — Санкт-Петербург : Лань, 2020. — 596 с. — ISBN 978-5-8114-5149-4. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/133479 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Нанотехнология в электронике : введение в специальность: учеб. пособие для вузов, Лозовский, В. Н., 2008

Рекомендуемая дополнительная литература

• Брандт, Н. Б. Квазичастицы в физике конденсированного состояния : учебное пособие / Н. Б. Брандт, В. А. Кульбачинский. — 3-е изд. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2010. — 632 с. — ISBN 978-5-9221-1209-3. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/59598 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Гантмахер, В. Ф. Электроны в неупорядоченных средах / В. Ф. Гантмахер. — 3-е изд., испр. и доп. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2013. — 288 с. — ISBN 978-5-9221-1487-5. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/91178 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

Авторы

• Романова Татьяна Валентиновна
• Корнеев Александр Александрович
• Чулкова Галина Меркурьевна