DE0100 Cietvielas elektronikas elementi

Kods DE0100
Nosaukums Cietvielas elektronikas elementi
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Doktora, Akadēmiskais
Tematiskā joma Elektronika un telekomunikācijas
Struktūrvienība Datorzinātnes, informācijas tehnoloģijas un enerģētikas fakultāte
Mācībspēks Arnis Gulbis, Dmitrijs Pikuļins
Kredītpunkti 7.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kursā studenti tiek iepazīstināti ar cietvielas atomāri-kristāliskām un mikro-struktūrām..
Tiek apskatīti fizikālās statistikas elementi, cietvielas zonu struktūras un kinētiskās parādības, kā arī cietvielu kontaktparādības. Tiek skaidrotas integrētās cietvielas elektronikas, mikro- un nano-elektronikas attīstības tendences. Studiju kursa ietvaros iegūtās zināšanas ir īpaši noderīgas, iesaistoties mūsdienu integrālo shēmu izstrādē, vai veicot integrālo shēmu raksturparametru un īpatnību izpēti. .
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
1. Atomdaļiņu mijiedarbības; Lennarda-Džounsa potenciāls; cietas vielas modeļi. 1 3 0 0
2. Cieto ložu modelis; kristāliskās struktūras koordinācijas skaitlis, struktūras stabilitātes robežas. 1 3 0 0
3. Ideālo kristālu grupas; atomdaļiņu visblīvākā sakārtojuma kristāliskās struktūras, Millera indeksi. 1 3 0 0
4. Vielas cietvielas stāvokļu struktūras īpatnības; cietu vielu veidošanās procesi. 1 3 0 0
5. Monokristāli, polikristāli, nanokristāli, amorfās vielas, fullerēni, grafēni, nanocaurulītes. 1 3 0 0
6. Mikrodaļiņu kolektīvi; mikrodaļiņu identitātes būtība. 1 3 0 0
7. Pauli aizlieguma princips; mikrodaļiņas – bozoni un fermioni. 1 3 0 0
8. Deģenerēti un nedeģerēti kolektīvi; stāvokļu skaits sistēmās. 1 3 0 0
9. Ķīmiskā potenciāla būtība; Fermī enerģija. 1 3 0 0
10. Klasiskā un bozonu statistikas; to pielietojumi. 1 3 0 0
11. Elektronu (fermionu) statistika. Statistiku savstarpējie salīdzinājumi. 1 3 0 0
12. Brīva un ierobežota elektrona kvantmehāniskie raksturojumi; kvantu: bedres, vadi un punkti. 1 3 0 0
13. Elektroni kristālos: vājas un stipras saites modelis. 1 3 0 0
14. Kroniga-Penni modelis. 1 3 0 0
15. Tipiskās zonu struktūras. 1 3 0 0
16. Elektronu efektīvā masa; lādiņnesēji - elektroni un caurumi. 1 3 0 0
17. Elektronu augsta kustīguma (HEMT) ierīces. 1 3 0 0
18. Hola efekts un ierīces. 1 3 0 0
19. Magnetorezistīvās parādības. Spintronikas elementi. 1 3 0 0
20. Magnētiskās un magnetooptiskās ierakstu vides. 1 3 0 0
21. Kontakti metāls-pusvadītājs. 1 3 0 0
22. Strāvu taisnojošie un omiskie kontakti. 1 3 0 0
23. Šotkī barjeras un diodes. 1 3 0 0
24. Krasās un laidenās pārejas; to raksturojumi un īpašības. 1 3 0 0
25. Lādiņu uzkrāšanās un pārslēgšanās procesi. 2 3 0 0
26. Pārejas caursites procesi. 2 3 0 0
27. Pārejas ekvivalentās shēmas; kapacitātes. 2 3 0 0
28. „p-n” pāreju pusvadītājierīces. 2 3 0 0
29. Gaismas diodes. 2 3 0 0
30. Heteropārejas. Uz heteropārejām bāzētās ierīces. 2 3 0 0
31. Cietvielas informācijas uzkrājēji. 2 3 0 0
32. Optiskās ierakstu vides. 2 3 0 0
33. Magnētiskās ierakstu vides. 2 3 0 0
34. Mikroelektronikas planārās tehnoloģijas būtība un iespējas. 2 3 0 0
35. Integrētie pasīvie elementi. 2 4 0 0
36. Si un SiGe tehnoloģijas, to iespējas. 2 4 0 0
37. GaAs (A3B5) tehnoloģijas, to iespējas. 2 4 0 0
38. Augsto frekvenču mikroelektronika – monolītās mikroviļņu integrālās shēmas (MMIC). 2 4 0 0
39. Mikroelektronikas jaunāko izstrādājumu būtība (tuneļrezonanses, viena elektrona, mikromehānikas, u.c.). 2 4 0 0
40. Cietvielas elektronikas (mikroelektronikas) attīstības prognozes: Mūra likumi, izstrādājumu dzīves cikli. 2 4 0 0
Kopā: 56 126 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir sniegt padziļinātās zināšanas cietvielu elektronikas procesos. Studiju kursa uzdevumi: - sniegt izpratni par vielas kristālisko stāvokli un izrietošiem parametriem; - iepazīstināt studējošo ar zonu diagrammu struktūrām un to analīzes metodēm; - veicināt izpratni par cietvielas iekšējiem kontaktiem un elektronprocesiem; - attīstīt prasmes orientēties cietvielas elektronikas tehnoloģiskā bāzē un pielietojumiem.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Spēj brīvi lasīt norādītās, ar cietvielas elektroniku saistītās oriģinālpublikācijas - Kontroldarbi. Eksāmens.
Prot, pamatojoties uz apgūtā materiāla bāzes, izdarīt secinājumus par konkrētas cietvielas ierīces iespējām un trūkumiem - Kontroldarbi. Eksāmens.
Spēj ekstrapolēt iegūtās zināšanas attiecībā uz jaunākajiem izstrādājumiem, to tehnoloģijām - Kontroldarbi. Eksāmens.
Orientējas un spēj izprast un iedziļināties cietvielas elektronikas izstrādājumu uzbūvē - Kontroldarbi. Eksāmens.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Kontroldarbi - 50%
Eksāmens - 50%
 
Priekšzināšanas Pusvadītāju elektronikas pamati.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 7.0 56.0 0.0 0.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]