Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники

В основу данной программы положены следующие вузовские      дисциплины:

"Кристаллография",      "Методы исследования      состава     и структуры материалов        электронной       техники", "Физика       и     химия полупроводников", “Квантовая и     оптическая электроника, "Технология материалов электронной техники", "Физико-химические основы технологии микроэлектроники", “Процессы микро- и нанотехнологии”. "Физические основы электронной техники", "Основы технологии производства изделий электронной техники", "Оборудование электронной промышленности","Расчет и конструирование оборудования электронной промышленности", "Моделирование процессов и оборудования электронной промышленности".

Физика процессов генерации плазмы в газовых разрядах: тлеющем, дуговом, высокочастотном (ВЧ) и сверхвысокочастотном (СВЧ). Разряды во внешнем магнитном поле, движение частиц в плазме. Взаимосвязь между рабочими, технологическими и конструктивными параметрами разрядных систем. Математические модели процессов и устройств, вольт-амперные характеристики разрядов.

Электронная эмиссия. Основы электронной теории твердого тела,термоэлектронная, автоэлектронная, взрывная, вторично-электронная, фотоэлектронная эмиссия. Электронный поток, его формирование и транспортировка: интенсивные и неинтенсивные, релятивистские и нерелятивистские электронные потоки.

Физические основы приборов электронной техники

Свойства р-n перехода. Кинетические явления в полупроводниках. Электро- и теплопроводность полупроводников. Рассеяние носителей заряда. Эффект Холла. Магнетосопротивление. Диффузия носителей и примесей. Невыпрямляющие контакты. Работа выхода. Эмиссия электронов. Термо -ЭДС. Эффект Пельтье.

Физические основы работы основных типов полупроводниковых приборов: диодов, биполярных и полевых транзисторов, тиристоров, диодов Ганна.

Явления переноса в твердых телах, контактные явления в полупроводниках, контакт металл-полупроводник и металл-диэлектрик - полупроводник (МДП), электроннодырочный переход, изотопные и анизотипные гетеропереходы; полупроводниковые диоды, биполярные транзисторы, тиристоры, МДП-транзисторы, полевые транзисторы суправляющим переходом.

Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях; траектория движения частиц в комбинированных полях. Электровакуумные и газоразрядные приборы:  приемно-усилительные лампы, приборы СВЧ, фотоумножители, лучевые приборы, электронно- оптические преобразователи, газоразрядные приборы.

Источники излучения. Физические основы работы лазеров. Газовые и твердотельные лазеры. Полупроводниковые светодиоды и лазеры.

Оптические волноводы. Принципы каналирования излучения. Волоконные, планарные и канальные волноводы. Основные компоненты систем оптической связи со спектральным уплотнением.

Методы исследования материалов и элементов электронной техники

Методы измерения электрических параметров полупроводников.

Измерение подвижности, удельного сопротивления, концентрации носителей, доноров и акцепторов. Способы измерения толщины эпитаксиальных слоев. Характеристики однородности электрических свойств слоев на площади и толщине. Методы определения профиля распределения легирующих примесей.

Методы исследования реальной структуры кристаллов,определения фазового состава, прецизионного измерения параметров решетки. Методы изучения объемных дефектов. Оптические методы металлографических исследований. Наблюдение объектов в поляризованном свете. Принципы двухлучевой и многолучевой интерферометрии и их применение. Выявлениедислокаций методом травления.

Химические методы анализа:   экстракция, хроматография, полярография, потенциометрия. Объемный анализ. Гравиметрия. Спектральный анализ. Атомноадсорбционный анализ. Люминесцентный метод. Молекулярная спектроскопия. Электронный парамагнитный резонанс, ядерный парамагнитный резонанс. Метод радиоактивных индикаторов, Oже-спектроскопия, рентгено-флуоресцентный анализ, лазерная и вторично-ионная масс-спектроскопия.

Методы определения деформаций в структурах микроэлектроники.

Методы исследования наноструктур. Электронная микроскопия. Оптика ближнего поля. Туннельная и атомно-силовая микроскопия.

Технология и оборудование производства изделий электронной техники

• 1.1.    Современные тенденции развития технологии СБИС и УБИС. Нанотехнология. Основные требования технологии к разрабатываемому технологическому оборудованию (ТО), направления развития ТО. Системный подход к выбору оптимальных технических решений методами моделирования и формально эвристического проектирования.

• 1.2.    Особенности проектирования многомодульного (кластерного) оборудования. Системы контроля и управления процессами обработки в

технологическом оборудовании нанесения и травления материалов.

• 1.3.    Проблемы комплексной автоматизации производства на современном уровне. Технико-экономический анализ технологического и производственного процесса. Общие принципы автоматизацииоборудования. Автоматические линии в производстве изделий электронной техники (ИЭТ). Методы определения оптимальных параметров линий и комплексов в производстве ИЭТ.

• 1.4.    Методология проектирования технических систем. Основные компоненты и процедурная модель проектирования. Формализация основных процедур проектирования. Оптимальное проектирование технических систем. Методы оптимизации. Поисковые методы математического программирования. Общие методы многокритериальной оптимизации.

• 1.5.    Обеспечение и поддержание в чистых помещениях среды с заданными параметрами. Проблема привносимой дефектности при производстве СБИС. Экологические аспекты субмикронной и нанотехнологии. Модели выхода годных СБИС. Принципы организации чистых производственных помещений.

• 1.6.    Способы формирования электронных потоков различной интенсивности (электронные пушки и прожекторы), транспортировка электронного потока и способы ограничения его поперечных размеров. Системы регулирования параметров пучка. Управление электронными потоками. Электрические и магнитные способы управления плотностью и скоростью электронов. Квазистатические и динамические способы управления. Примеры использования в приборах вакуумной электроники и технологическом оборудовании.