WWW.PROGRAMMA.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Учебные и рабочие программы
 


«УТВЕРЖДАЮ Декан радиофизического факультета _В.В. Матросов «»2014 г. Рабочая программа дисциплины «Введение в радиационную физику твердого тела и технологии параллельных вычислений» ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского»

Радиофизический факультет

УТВЕРЖДАЮ

Декан радиофизического факультета

___________________В.В. Матросов

«____»____________________2014 г.

Рабочая программа дисциплины «Введение в радиационную физику твердого тела и технологии параллельных вычислений»



Направление подготовки – 011800 – «Радиофизика»

Квалификация (степень) выпускника – бакалавр Форма обучения – очная Нижний Новгород 2014 год

1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Введение в радиационную физику твердого тела и радиационные технологии электроники» является приобретение совокупности знаний о радиационных технологиях, применяемых в процессе производства дискретных полупроводниковых приборов и интегральных микросхем и поведении изделий микроэлектроники в условия радиационных воздействий различной физической природы (космического пространства, ядерных энергетических установок и импульсных источников ионизирующего излучения).

2. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Введение в радиационную физику твердого тела и радиационные технологии электроники» как часть области прикладной физики является неотъемлемым компонентом содержания вариативной части профессионального цикла основной образовательной программы (ООП) высшего профессионального образования (ВПО) по направлению подготовки 011800 «Радиофизика» на радиофизическом факультете ННГУ.

Дисциплина изучается в 9 семестре. Программа лекционного курса опирается на знания, которые студенты должны иметь в результате изучения содержания модулей «Общая физика» (дисциплин «Механика», «Молекулярная физика», «Электричество и магнетизм», «Оптика») и «Математика» (дисциплин «Математический анализ», «Дифференциальные и интегральные уравнения», «Аналитическая геометрия», «Линейная алгебра», «Векторный и тензорный анализ») из базовой части математического и естественно-научного цикла, а также дисциплин «Статистическая физика», «Квантовая физика», «Физика твердого тела» и «Физика полупроводниковых приборов» из базовой части профессионального цикла.

Для освоения дисциплины «Специальная теория относительности» студент должен обладать способностями: работать самостоятельно и в коллективе (ОК-6), овладевать базовыми знаниями в областях математики и естественных наук, а также использовать их в профессиональной деятельности в учебном процессе (ОК-8), самостоятельно приобретать новые знания, применяя современные информационные технологии (ОК-10).

3. Требования к результатам освоения дисциплины В результате освоения дисциплины «Введение в радиационную физику твердого тела и радиационные технологии электроники» формируются следующие компетенции:

способность собирать, обобщать и интерпретировать с использованием современных информационных технологий информацию, необходимую для формирования суждений по соответствующим специальным и научным проблемам (ОК-11);

способность к правильному использованию общенаучной и специальной терминологии (ОК-12);

способность использовать базовые теоретические знания для решения профессиональных задач (ПК-1);

способность к профессиональному развитию и саморазвитию в области радиофизики и электроники (ПК-6).

В результате изучения дисциплины студенты должны овладеть:

знанием основных принципов взаимодействия корпускулярных и фотонных излучений с полупроводниками;

знанием основных механизмов образования дефектов в твердых телах;

знанием технологий ионной имплантации и импульсного отжига;

умением анализировать изменения параметров изделий микроэлектроники, подвергнутых воздействию радиации;

умением применять полученные знания для решения конкретных физических задач.

–  –  –

Содержание разделов дисциплины Раздел 1. Введение в радиационную физику твердого тела и радиационные технологии электроники Предмет курса «Введение в радиационную физику твердого тела и радиационные технологии электроники». Радиационная среда и ее основные характеристики.

Раздел 2. Взаимодействие корпускулярного и фотонного излучений с веществом Общие положения.





Трансформация излучений. Взаимодействие нейтронов с веществом. Взаимодействие тяжелых заряженных частиц с веществом. Взаимодействие легких заряженных частиц с веществом. Взаимодействие квантов высоких энергий с веществом.

Раздел 3. Образование дефектов в твердых телах Пороговая энергия образования точечных дефектов.

Пары Френкеля. Методы исследования радиационных дефектов. Энергетический спектр некоторых радиационных дефектов. Влияние дефектов на электрофизические характеристики полупроводниковых приборов.

Раздел 4. Ионная имплантация.

Импульсный отжиг Ионное легирование полупроводников. Общие положения. Оборудование для проведения процесса ионной имплантации. Пробеги ионов. Распределение примесных атомов после процесса внедрения. Образование радиационных дефектов при внедрении атомов примеси. Импульсный отжиг. Особенности диффузии примесей при лазерном отжиге. Отжиг точечных дефектов и слабо разупорядоченных слоев. Создание мелких переходов. Электрические свойства ионно-легированных полупроводников. Особенности поведения неосновных носителей заряда. Геттерирование. Метод обратного рассеяния легких частиц как способ определения профиля внедренной примеси.

Раздел 5. Методы физико-технологического и физико-топологического моделирования изделий микроэлектроники Понятие физико-технологического моделирования изделий микроэлектроники.

Численное моделирование процесса ионного легирования. Алгоритм TRIM. Понятие физико-топологического моделирования изделий микроэлектроники. Иерархия моделей переноса носителей заряда в полупроводниковых структурах. Высокопроизводительные параллельные вычисления в задачах физико-технологического и физико-топологического моделирования изделий микроэлектроники: проблемы и перспективы.

Раздел 6. Особенности проведения радиационных испытаний Методология комплексных исследований и радиационных испытаний.

Анализ данных о механизме воздействия радиационных факторов на свойства изделий электронной техники. Организация и проведение радиационных испытаний. Анализ экспериментальных результатов.

Раздел 7. Возможности применения малых электрофизических установок для проведения предварительной отбраковки полупроводниковых приборов и интегральных микросхем Методика оперативного неразрушающего контроля дозовой стойкости КМОП БИС на КНС-структурах.

Влияние разброса электрических характеристик дискретных полупроводниковых приборов на порог катастрофического отказа при воздействии ионизирующих излучений.

Раздел 8. Особенности использования компьютерного моделирования на основе высокопроизводительных вычислений для моделирования радиационных эффектов в твердых телах Использования компьютерного моделирования на основе высокопроизводительных вычислений для моделирования возникновения радиационных дефектов в полупроводниках.

Возможности анализа транспорта электронов в полупроводниковых структурах с использованием параллельных вычислений. Анализ поведения интегральных схем при радиационном облучении с использованием суперкомпьютерных технологий.

5. Образовательные технологии Еженедельно текст каждой прочитанной лекции вместе с соответствующими контрольными вопросами из списка рассылается старостам академических групп для стимулирования самостоятельной внеаудиторной работы студентов, формирования компетенций ОК-6 (работать самостоятельно и в коллективе) и ОК-10 (самостоятельно приобретать новые знания, применяя современные информационные технологии).

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов.

Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

Список вопросов для контроля текущей успеваемости

1. Какие виды излучений характерны для ядерного взрыва?

2. Какие виды излучений характерны для ядерных энергетических установок?

3. Какие виды излучений характерны для космического пространства?

4. Какие виды излучений используются в технологических процессах производства дискретных полупроводниковых приборов и интегральных микросхем?

5. В чем заключаются основные особенности взаимодействия нейтронов с веществом?

6. В чем заключаются основные особенности взаимодействия легких заряженных частиц с веществом?

7. В чем заключаются основные особенности взаимодействия тяжелых заряженных частиц с веществом?

8. В чем заключаются основные особенности взаимодействия квантов высоких энергий с веществом?

9. Что такое пара Френкеля? Условия образования пары Френкеля.

10. Что такое кластер радиационных дефектов? Условия образования кластера радиационных дефектов.

11. В чем заключаются преимущества и недостатки ионного легирования по сравнению с другими видами внедрения примеси в полупроводник?

12. В чем заключается процесс отжига? Его основные особенности. Зачем он нужен?

13. В чем заключаются различия основных моделей переноса носителей заряда в полупроводниковых структурах?

14. В чем заключаются основные особенности проведения радиационных испытаний изделий микроэлектроники?

15. Физическое обоснование имитационных методов. Всегда ли возможно применение имитационных методов при проведении радиационных испытаний изделий микроэлектроники?

16. В чем заключаются особенности применения малогабаритных электрофизических установок в процессе отбраковки интегральных микросхем?

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

1. Зи С.М. Технология СБИС. Кн.1. – М.: Мир, 1986. – 404 с.

2. Зи С.М. Технология СБИС. Кн.2. – М.: Мир, 1986. – 453 с.

3. Вавилов В.С., Кекелидзе Н.П., Смирнов Л.С. Действие излучений на полупроводники. – М.: Наука, 1988. – 192 с.

4. Мырова Л.О., Чепиженко А.З. Обеспечение стойкости аппаратуры связи к ионизирующим и электромагнитным излучениям. – М.: Радио и связь, 1988. – 296 с.

5. Громов В.Т. Введение в радиационную физику твердого тела. – Снежинск: Изд-во РФЯЦ ВНИИТФ, 2007. – 208 с.

6. Вавилов В.С., Челядинский А.Р. Ионная имплантация примесей в монокристаллы кремния: эффективность метода и радиационные нарушения // Успехи физических наук. 1995. Т.165, №3. С.347-358.

7. Бубенников А.Н. Моделирование интегральных микротехнологий, приборов и схем. – М.: Высшая школа, 1989. – 320 с.

8. Бутин В.И., Зинченко В.Ф., Романенко А.А. Система радиационных испытаний изделий электронной техники. – Владимир: Изд-во Владимирского государственного университета, 2002. – 190 с.

9. Боресков А.В., Харламов А.А. Основы работы с технологией CUDA. – М.: ДМК Пресс, 2010. – 232 с.

10. Сандерс Д., Кэндрот Э. Технология CUDA в примерах: введение в программирование графических процессоров. – М.: ДМК Пресс, 2011. – 232 Боресков А.В., Харламов А.А., Марковский А.А., Микушин Д.Н., Мортиков Е.В., Мыльцев А.А., Сахарных Н.А., Фролов В.А. Параллельные вычисления на GPU.

Архитектура и программная модель CUDA. – М.: МГУ, 2012. – 336 с.

11. Воеводин В.В. Вычислительная математика и структура алгоритмов. – М.: МГУ, 2010. – 168 с.

12. Гергель В.П. Высокопроизводительные вычисления для многопроцессорных многоядерных систем. – М.: МГУ, 2010. – 544 с.

13. Корняков К.В., Кустикова В.Д., Мееров И.Б., Сиднев А.А., Сысоев А.В., Шишков А.В. Инструменты параллельного программирования в системах с общей памятью.

– М.: МГУ, 2010. – 272 с.

14. Линев А.В., Боголепов Д.К., Бастраков С.И. Технологии параллельного программирования для процессоров новых архитектур – М.: МГУ, 2010. – 160 с.

15. Боресков А.В., Харламов А.А. Основы работы с технологией CUDA. – М.: ДМК Пресс, 2011. – 232 с.

16. Сандерс Дж., Кэндрот Э. Технология CUDA в примерах: Введение в программирование графических процессоров. – М.: ДМК Пресс, 2011. – 232 с.

17. Гречников Е.А., Михайлов С.В., Нестеренко Ю.В., Поповян И.А. Вычислительно сложные задачи теории чисел. – М.: МГУ, 2012. – 312 с.

18. Боресков А.В., Харламов А.А. Марковский Н.Д., Микушин Д.Н., Мортиков Е.В., Мыльцев А.А., Сахарных Н.А., Фролов В.А. Параллельные вычисления на GPU.

Архитектура и программная модель CUDA. – М.: МГУ, 2012. – 336 с.

19. Гергель В.П. Современные языки и технологии параллельного программирования.

– М.: МГУ, 2012. – 408 с.

20. Антонов А.С. Технологии параллельного программирования MPI и OpenMP. – М.:

МГУ, 2012. – 344 с.

21. Лыкосов В.Н., Глазунов А.В., Кулямин Д.В., Мортиков Е.В., Степаненко В.М.

Суперкомпьютерное моделирование в физике климатической системы. – М.: МГУ, 2012. – 408 с.

22. Якобовский М.В. Введение в параллельные методы решения задач. – М.: МГУ, 2013. – 328 с.

23. Стронгин Р.Г., Гергель В.П., Гришагин В.А., Баркалов К.А. Параллельные вычисления в задачах глобальной оптимизации – М.: МГУ, 2013. – 280 с.

24. Рутм Г., Фатика М. CUDA Fortran для ученых и инженеров. – М.: ДМК Пресс, 2014. – 364 с.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Не предусмотрено.

Программа составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению 011800 «Радиофизика»

–  –  –

Заведующий кафедрой ________________С.В. Оболенский Программа одобрена на заседании кафедры от _______2014 года, протокол №____



Похожие работы:

«КИЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ им. А. М. ГОРЬКОГО Г. Е. ИЛЬЯШЕНКО Производственные экскурсии в средней школе и методика их проведения (на материале преподавания физики) Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук Научный руководитель кандидат педагогических наук М. И. РОЗЕНБЕРГ Киев – 1958 Производственные экскурсии в процессе преподавания физики в средней школе являются важным звеном политехнического обучения. Они в значительной мере...»

«П.Н. Николаев Михаил Васильевич Ломоносов и развитие физики в Московском университете Москва 2013 Михаил Васильевич Ломоносов и развитие физики в Московском университете Николаев П.Н. (Павел Николаевич) Михаил Васильевич Ломоносов и развитие физики в Московском университете. М., 2013. 125 с. Изучается влияние идей и замыслов М.В. Ломоносова на развитие физики в Московском университете на протяжении всей его истории. Исследуются закономерности в осознании научным сообществом и обществом в целом...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ БИОФИЗИКИ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ТЕЗИСЫ КОНКУРСА-КОНФЕРЕНЦИИ МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ И АСПИРАНТОВ 12 марта 2015 г. Красноярск ПРОГРАММА НАУЧНОЙ СЕССИИ МОЛОДЫХ УЧЁНЫХ И АСПИРАНТОВ ИБФ СО РАН 2015 ГОДА Открытие конкурса-конференции 12 марта (четверг), ауд. 1-12 в 10:00 Вступительное слово: Председатель конкурсной комиссии, д.б.н., проф. Татьяна Григорьевна Волова Доклады молодых учёных и аспирантов (10 мин. доклад + 5...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Московский физико-технический институт (государственный университет) Утверждаю в печать Проректор по инновационной и научной работе Муравьев А.А. _18 декабря 2011 г. Труды 54-й научной конференции МФТИ Проблемы фундаментальных и прикладных естественных и технических наук в современном информационном обществе 10–30 ноября 2011 года Управление и прикладная математика Том 2 Декан факультета _ _18 декабря 2011 г. Москва–Долгопрудный–Жуковский...»

«АДМИНИСТРАЦИЯ ГОРОДА МУРМАНСКА КОМИТЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ПРИКАЗ 02.09.2015 № 1415 О проведении городской выставки-конференции школьников «Юные исследователи – будущее Севера» В целях реализации Концепции общенациональной системы выявления и развития молодых талантов, мероприятий в рамках Российской научно-социальной программы для молодежи и школьников «Шаг в будущее», создания дополнительных условий для поддержки исследовательской деятельности, раскрытия интеллектуальных и творческих способностей...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УТВЕРЖДАЮ Заместитель Министра образования Российской Федерации _В.Д.Шадриков “17”032000г. Номер государственной регистрации 177ен/маг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Направление 510400 Физика Степень магистр физики Вводится с момента утверждения МОСКВА 2000 1.ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НАПРАВЛЕНИЯ 510400 ФИЗИКА 1.1 Направление 510400 Физика утверждено приказом Министерства образования Российской Федерации от...»

«Утверждено Ученым советом Института электрофизики УрО РАН (протокол №3 от 19.06.15) Председатель Ученого совета чл.-корр РАН_ В.Г. Шпак ПРОГРАММА для сдачи вступительного экзамена в аспирантуру ИЭФ УрО РАН по специальности 03.06.01 – «Физика и астрономия» Направленность 01.04.13 “Электрофизика, электрофизические установки” Составил д.ф.-м.н. Н.Б. Волков Екатеринбург 2015 Раздел I. Общая программа. I.1. Основные понятия электродинамики. I.1.1. Электростатика. Закон Кулона. Электрическое поле....»



 
2016 www.programma.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Учебные, рабочие программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.