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. 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. 2 3 0 0
2. Cieto ložu modelis; kristāliskās struktūras koordinācijas skaitlis, struktūras stabilitātes robežas. 2 3 0 0
3. Ideālo kristālu grupas; atomdaļiņu visblīvākā sakārtojuma kristāliskās struktūras, Millera indeksi. 2 3 0 0
4. Vielas cietvielas stāvokļu struktūras īpatnības; cietu vielu veidošanās procesi. 2 3 0 0
5. Monokristāli, polikristāli, nanokristāli, amorfās vielas, fullerēni, grafēni, nanocaurulītes. 2 3 0 0
6. Mikrodaļiņu kolektīvi; mikrodaļiņu identitātes būtība. 2 3 0 0
7. Pauli aizlieguma princips; mikrodaļiņas – bozoni un fermioni. 2 3 0 0
8. Deģenerēti un nedeģerēti kolektīvi; stāvokļu skaits sistēmās. 2 3 0 0
9. Ķīmiskā potenciāla būtība; Fermī enerģija. 2 3 0 0
10. Klasiskā un bozonu statistikas; to pielietojumi. 2 3 0 0
11. Elektronu (fermionu) statistika. Statistiku savstarpējie salīdzinājumi. 2 3 0 0
12. Brīva un ierobežota elektrona kvantmehāniskie raksturojumi; kvantu: bedres, vadi un punkti. 2 3 0 0
13. Elektroni kristālos: vājas un stipras saites modelis. 2 3 0 0
14. Kroniga-Penni modelis. 2 3 0 0
15. Tipiskās zonu struktūras. 2 3 0 0
16. Elektronu efektīvā masa; lādiņnesēji - elektroni un caurumi. 2 3 0 0
17. Elektronu augsta kustīguma (HEMT) ierīces. 2 3 0 0
18. Hola efekts un ierīces. 2 3 0 0
19. Magnetorezistīvās parādības. Spintronikas elementi. 2 3 0 0
20. Magnētiskās un magnetooptiskās ierakstu vides. 2 3 0 0
21. Kontakti metāls-pusvadītājs. 2 3 0 0
22. Strāvu taisnojošie un omiskie kontakti. 2 3 0 0
23. Šotkī barjeras un diodes. 2 3 0 0
24. Krasās un laidenās pārejas; to raksturojumi un īpašības. 2 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 3 0 0
36. Si un SiGe tehnoloģijas, to iespējas. 2 3 0 0
37. GaAs (A3B5) tehnoloģijas, to iespējas. 2 3 0 0
38. Augsto frekvenču mikroelektronika – monolītās mikroviļņu integrālās shēmas (MMIC). 2 3 0 0
39. Mikroelektronikas jaunāko izstrādājumu būtība (tuneļrezonanses, viena elektrona, mikromehānikas, u.c.). 2 3 0 0
40. Cietvielas elektronikas (mikroelektronikas) attīstības prognozes: Mūra likumi, izstrādājumu dzīves cikli. 2 3 0 0
Kopā: 80 120 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir sniegt padziļinātās zināšanas cietvielu elektronikas procesos. Studiju kursa uzdevumi: 1. Sniegt izpratni par vielas kristālisko stāvokli un izrietošiem parametriem; 2. Iepazīstināt studējošo ar zonu diagrammu struktūrām un to analīzes metodēm, 3. Veicināt izpratni par cietvielas iekšējiem kontaktiem un elektronprocesiem, 4. 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 80.0 0.0 0.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]