Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков: Информация

[-]
Форма обучения:
дистанционная
Стоимость самостоятельного обучения:
бесплатно
Доступ:
свободный
Документ об окончании:
сертификат
 
Уровень:
Для всех
Длительность:
20:10:00
Студентов:
444
Выпускников:
26
Купить курс [?]
Из огромного объема информации – десятков тысяч публикаций, посвященных наноэлектронной элементной базе информатики (далее НЭБИ) за последние 15-20 лет, – авторами отобрано, систематизировано и структурировано только самое существенное.
В курсе описаны принципы работы современных средств наблюдения нанообъектов, описаны качественные изменения свойств элементов при переходе к наноразмерам. Дано описание НЭБИ на основе полупроводников и ряд лекций посвящен вопросам НЭБИ на основе ферромагнетиков.
Темы: Аппаратное обеспечение, Нанотехнологии
Специальности: Разработчик аппаратуры
ISBN: 978-5-9556-0167-0
 

План занятий

Занятие
Заголовок <<
Дата изучения
2 часа 30 минут
-
Лекция 1
1 час 16 минут
Что такое "Наноэлектронная элементная база информатики"? Как "увидеть" наноразмерные элементы?
Цель лекции: уточнить предмет изучения и понятие "наноразмерные структурные элементы". Объяснить принципы наноскопии, в частности принципы работы растровых электронных микроскопов, сканирующего туннельного микроскопа, атомно-силовых микроскопов, сканирующих оптических микроскопов ближнего поля, позволяющих "видеть" и исследовать наноразмерные объекты. Дать представление о нанометрологии.
Оглавление
    -
    Тест 1
    21 минута
    -
    Лекция 2
    1 час 28 минут
    От микроэлектронной технологии к наноэлектронной
    Цель лекции: объяснить, как формируют наноразмерные элементы, как постепенно произошел переход от микроэлектронной технологии к наноэлектронной. Ознакомить студентов с основными технологическими процессами наноэлектроники, в частности, с основными современными технологиями наноструктурирования и нанесения слоев нанометровой толщины. Объяснить физико-химические принципы, лежащие в их основе, ознакомить с конструкцией соответствующих технологических комплексов.
    Оглавление
      -
      Тест 2
      24 минуты
      -
      Лекция 3
      1 час 35 минут
      Качественные изменения свойств при переходе к наноразмерным элементам
      Цель лекции: показать, что при переходе от микроэлектронной элементной базы информатики к наноэлектронной при некоторых критических размерах наблюдаются качественные изменения свойств элементов. Объяснить понятия квантовой плоскости, квантовой линии, квантовой точки, описать их свойства. Ознакомить студентов с основными классическими и квантовыми размерными эффектами, с явлениями одноэлектронного и резонансного туннелирования, квантовой интерференции, квантового эффекта Холла.
      Оглавление
        -
        Тест 3
        18 минут
        -
        Лекция 4
        58 минут
        Одноэлектроника – одна из новых концепций построения НЭБИ
        Цель лекции: ознакомить студентов с перечнем новых концепций построения НЭБИ и более детально остановиться на одной из таких новых концепций, которую называют "одноэлектроникой". Объяснить устройство, принципы работы и возможности одноэлектронных транзисторов, схемотехнику одноэлектронных логических схем на таких транзисторах. Объяснить устройство одноэлектронных клеточных автоматов, принципы организации и возможности логических сетей и матричных блоков памяти из таких автоматов. Показать, что классические одноэлектронные клеточные автоматы существенно отличаются от квантовых, и поэтому их надо различать и в терминологии.
        Оглавление
          -
          Тест 4
          18 минут
          -
          Лекция 5
          1 час 20 минут
          Наноэлектронная элементная база информатики на кремниевых КМДП транзисторах
          Цель лекции: напомнить принципы построения кремниевой КМДП логики и ее преимущества. Показать, что переход этой элементной базы путем поэтапного масштабирования в область нанометровых размеров был ожидаемым и закономерным. Объяснить основные проблемы, возникшие в ходе совершенствования наноэлектронной кремниевой элементной базы, и пути их решения. Показать также, каким образом освоение наноэлектронной технологии позволило существенно улучшить характеристики фоточувствительных КМДП матриц и расширить область их применения.
          Оглавление
            -
            Тест 5
            24 минуты
            -
            Лекция 6
            1 час 26 минут
            Наноэлектронные устройства памяти на кремниевых КМДП транзисторах
            Цель лекции: Объяснить принципы построения и функционирования основных вариантов наноэлектронных устройств КМДП оперативной и энергонезависимой памяти на кремнии. Ознакомить с достижениями в этой области. Показать возможность и перспективность применения матриц энергонезависимой памяти в программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС).
            Оглавление
              -
              Тест 6
              24 минуты
              -
              Лекция 7
              1 час 10 минут
              Наноэлектронные специализированные элементы и системы на кристалле
              Цель лекции: Объяснить принципы построения и функционирования наноэлектронных АЦП, химически чувствительных полевых транзисторов, чувствительных элементов на нанокантилеверах, кремниевых сенсоров давления, микроэлектромеханических акселерометров и гироскопов, микрофлюидных кремниевых чипов, "лабораторий на чипе". Показать, что все они могут формироваться на кремнии в едином технологическом процессе, который на наноэлектронном этапе развития позволил создавать на одном кристалле интегрированные, функционально завершенные системы информатики и телеавтоматики.
              Оглавление
                -
                Тест 7
                18 минут
                -
                Лекция 8
                1 час 7 минут
                Наноэлектронная элементная база информатики на полупроводниках группы А_ІІІВ_V. Гетеротранзисторы
                Цель лекции: Объяснить принципы построения и функционирование сверхбыстродействующих биполярных и полевых гетеротранзисторов на полупроводниках группы АІІІВV и их новых вариантов с использованием резонансного туннелирования и на "горячих" электронах.
                Оглавление
                  -
                  Тест 8
                  12 минут
                  -
                  Лекция 9
                  57 минут
                  Наноэлектронная элементная база информатики на полупроводниках группы АІІІВV. Устройства на ПАВ. Светодиоды. Лазерные диоды
                  Цель лекции: Ознакомить студентов с областями применения гетеротранзисторов. Объяснить принципы построения и функционирования сверхбыстродействующих схем на поверхностных акустических волнах (ПАВ), высокоэффективных светодиодов и лазерных диодов. Ознакомить с областями их применения.
                  Оглавление
                    -
                    Тест 9
                    18 минут
                    -
                    Лекция 10
                    58 минут
                    "Наноэлектронный" этап развития накопителей информации на магнитных дисках
                    Цель лекции: Напомнить принципы работы накопителей информации на магнитных дисках, ознакомить с динамикой роста плотности записи информации в них и с основными проблемами, возникшими на "наноэлектронном" этапе развития. Объяснить физическую суть гигантского, туннельного и колоссального магниторезистивных эффектов и принципы построения на их основе новых магниторезистивных считывающих головок.
                    Оглавление
                      -
                      Тест 10
                      15 минут
                      -
                      Лекция 11
                      52 минуты
                      Новейшие наноразмерные технологии записи на магнитные диски. Магниторезистивная память
                      Цель лекции: Ознакомить студентов с новейшими технологиями записи информации на магнитный диск и с их возможностями. Объяснить принципы построения и функционирования устройств магниторезистивной наноэлектронной оперативной памяти, указать на ее преимущества над другими видами оперативной памяти и над флеш-памятью.
                      Оглавление
                        -
                        Тест 11
                        21 минута
                        -
                        Лекция 12
                        1 час 26 минут
                        Основы спинтроники
                        Цель лекции: Ознакомить студентов с новыми понятиями спин-поляризованного электрического тока и спин-тока, спиндвижущей силы. Объяснить принципы функционирования многих известных элементов спинтроники и способы построения спинтронных схем. Раскрыть физическую сущность метода спин-транспортного перемагничивания, привести примеры его применения. Ознакомить с процессами, происходящими в контактах ферромагнетика с нормальным металлом и с полупроводником, ознакомить с классом ферромагнитных полупроводников, перспективных для дальнейшего развития спинтроники.
                        Оглавление
                          -
                          Тест 12
                          24 минуты
                          -
                          Лекция 13
                          1 час 16 минут
                          Память c иcпользованием СТП и спинтронные логические схемы
                          Цель лекции: Ознакомить студентов с магниторезистивной памятью 2-го поколения, с трековой памятью и со спинтронными логическими схемами 1-го и 2-го поколений, со спинтронным аналогом нейрона.
                          Оглавление
                            -
                            Тест 13
                            24 минуты
                            -
                            1 час 40 минут
                            -

                            Вопросы и ответы

                            вопросов: 3
                            Александр Окорочков
                            Александр Окорочков

                            Здравствуйте Владимир (Ефименко). Я обучаюсь по программе повышения квалификации "Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков". У меня проблема с тестом № 2 (к лекции № 2) по этой программе. Я несколько раз пытался пройти этот тест, но больше 50 баллов набрать не удаётся, хотя я всё делаю в соответствии сматериалом лекции. В заданиях этого теста есть ошибки, которые видны невооружённым глазом. Обращаюсь к Вам как к инспектору этой программы повышения квалификации. Найдите возможность исправить ошибки в тесте № 2. Из-за остановки на этом тесте  я не могу двигаться дальше, а у меня очень ограниченное время на освоение этой программы.

                            Заранее благодарен Вам за внимание к моим проблемам и помощь.

                            ответить
                            Александр Окорочков
                            Александр Окорочков

                            Возможно ли по курсу (платному) "Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков" получить удостоверение о краткосрочном повышении квалификации?

                            ответить