Сделай Сам Свою Работу на 5

Модуль 1. Физические основы полупроводниковой микроэлектроники, физические явления и процессы в полупроводниковых структурах





Учебно – методический комплекс

учебной дисциплины

 

 

ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

 

ГСЭ Цикл общих гуманитарных и социально-экономических дисциплин

 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ (2005 год)

 

Специальность 030100 – «Информатика»

ДПП.Ф.12 – ОСНОВЫ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ

 

 

Москва – 2008


Программа, методические рекомендации и план освоения дисциплины обсуждены и утверждены на заседании кафедры информатизации образования [протокол заседания кафедры № ____ от ____ июня 2008 г.], утверждены на заседании ученого совета математического факультета [протокола заседания совета № ____ от ____ октября 2008 г.].

УМКД рекомендован к печати Научно-методическим советом ГОУ ВПО МГПУ.

 

 

Составитель

Доцент кафедры информатизация образования,

к.п.н. Заславская О.Ю.

 

Заведующий кафедрой

Зав. кафедрой информатизации образования, д.п.н., профессор Гриншкун В.В.

 

Рецензент:

____________________________________________________________________

 


Пояснительная записка

Настоящая программа составлена на основе Государственного образовательного стандарта ДПП.Ф.12



Основы микроэлектроники

Физические основы полупроводниковой микроэлектроники. Понятие об интегральных схемах. ЧИПы. Принципы построения микроэлектронных приборов и устройств. Основы реализации оперативных и долговременных запоминающих устройств. Микропроцессоры как микроэлектронная основа современных ЭВМ, принципы их работы и функционирования.

 

Рассматриваются основные аспекты микроэлектроники: физические, технические и схемотехнические. Дается представление об уровне современной микроэлектроники, ее методах, средствах, проблемах и перспективах развития.

Изучение данного курса посвящёно теоретическим и экспериментальным основам современной микроэлектроники.

1. На базе теоретических основ микроэлектроники необходимо рассмотреть принципы функционирования основных полупроводниковых приборов – дискретных и в интегральном исполнении (диодов, биполярных и полевых транзисторов).

2. Описание интегральных схем и устройств на базе логических элементов, так как сам принцип интеграции осуществляется через единые технологические методы и приёмы.



3. Задачи микроэлектроники, новейшие направления и тенденции развития современной микроэлектроники

 


Курс „Основы микроэлектроники“ входит в блок дисциплин предметной подготовки и предназначен для подготовки учителей информатики, владеющих необходимыми знаниями в области основ электроники, микроэлектроники и современных методик обучения.

Цель данного курса - изучить физические основы полупроводниковой микроэлектроники, принципы построения микроэлектронных приборов и устройств, сформировать понятие об интегральных микросхемах. На базе этих знаний рассмотреть и изучить микропроцессоры как микроэлектронную основу современных компьютеров, а так же основы реализации оперативных и долговременных запоминающих устройств.

Курс „Основы микроэлектроники“ изучается после получения глубоких знаний и сформировавшихся понятий по курсу физики в разделе “Электричество”, а также по курсу «Архитектура ПК» в разделе «Микропроцессорная техника».

Обоснование структуры учебной дисциплины.

Учебный курс рассчитан для изучения в течение одного учебного семестра, состоит из лекционных и лабораторных занятий.

Лекционный материал содержит основные сведения о физических основах полупроводниковой электроники, элементной базе микроэлектроники в т. ч. Логических интегральных микросхем. На лекциях рассматриваются принципы построения микроэлектронных приборов и устройств, запоминающие устройства компьютеров, микропроцессоры как основа компьютерной техники и перспективы её развития.



Лабораторные занятия проводятся фронтально и позволяют практически закрепить лекционный материал. На них так же выносится материал, дополняющий и углубляющий лекционный, а так же материал, не вошедший в лекционный курс.

Такая структура построения курса позволяет дать студентам необходимые знания в области микроэлектроники и привить им необходимые навыки в проведении лабораторного эксперимента.

Цели и задачи дисциплины

Основной целью изучения данного курса является:

обучение будущего учителя информатики продуктивному восприятию технических аспектов информатики настолько, чтобы он представлял суть современных электронных систем и творчески применял полученные знания на практике.

Для реализации программы предлагается использовать все многообразие форм и методов учебной работы: лекции, семинары, практические, в том числе индивидуальные, занятия, ознакомление с современным педагогическим опытом, обсуждение и анализ ситуаций, работу в малых группах, консультации.

Основные задачи изучения курса:

формирование знаний в области теоретических принципов микроэлектроники, составляющих основу системотехнических и схемотехнических решений при построении средств вычислительной техники;

овладение умениями и навыками оценки функциональных, количественных и качественных характеристик микроэлектронных компонентов компьютеров и периферийных устройств.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины

После изучения дисциплины студент должен:

Знать

принцип действия, конструкцию и технологические особенности ИС на основе полупроводниковых транзисторов,

принципы конструирования элементной базы цифровой вычислительной техники и средств коммуникации

принцип действия, конструкцию и технологические особенности цифровых устройств и пути их практического использования и совершенствования.

Иметь представление

разделы микроэлектроники и её базовые термины;

основные полупроводниковые материалы и их свойства;

методы формирования и классификацию р- n переходов;

разновидности и классификацию полупроводниковых диодов;

назначение и условные обозначения полевых транзисторов;

назначение и состав пассивных элементов ИМС;

классификацию ИМС по технологии их изготовления;

классификацию ИМС по способу преобразования и обработки сигналов;

технологию изготовления ЧИПов;

основы проектирования микроэлектронных приборов и устройств;

основные технологические процессы фотолитографии;

классификацию запоминающих устройств;

основные сведения о микропроцессоре и его характеристиках;

о принципах построения электронных приборов и устройств средствами микроэлектроники;

о технологических и технических аспектах средств информатики

о путях повышения степени интеграции и об использовании новых физических принципов в микроэлектронике.

Уметь:

сформулировать причины возникновения микроэлектроники;

объяснить процессы формирования электронно-дырочного перехода;

изобразить и пояснить вольтамперную характеристику полупроводникового диода;

объяснить работу биполярного транзистора как четырёхполюсника;

дать характеристику основным направлениям функциональной микроэлектроники;

сформулировать основные этапы планарной технологии;

дать характеристику запоминающим устройствам персонального компьютера;

дать характеристику специализированного и однокристального микропроцессора.

 

Программа ориентирована на дальнейшую научную и педагогическую деятельность студентов. УМКД включает в себя также тематику лекций, практических занятий, списки возможных тем курсовых и дипломных работ, перечень вопросов к экзамену, список обязательной и дополнительной литературы.

Материал курса, рассчитанного на 1 семестр, распределяются следующим образом:

 

бакалавры (ОД) (8 семестр) лекционных часов 48

практических занятий 16

специалисты (Инф-ОД) (6 семестр) лекционных часов 28

практические занятия 24

специалисты (Инф-КВ) (6 семестр) лекционных часов 27

практические занятия 12

специалисты (Мат-ОД) (8 семестр) лекционных часов 16

практические занятия 9

 

Формы итогового контроля

Студенты дневного отделений, специальность «Информатика», «Математика, с дополнительной специальностью «Информатика», в конце семестра сдают экзамен. Для студентов, обучающиеся по системе «бакалавриат», в конце семестра проводится итоговый зачет для контроля уровня освоения курса. Зачет проходит в форме устного ответа на 2 вопроса билета (один – общетеоретический, второй – практический). Ответы на каждый из вопросов оценивается максимум в 10 баллов, максимальное количество баллов за ответ на экзамене – 20.

 


ЧАСТЬ I. ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Содержание курса

Модуль 1. Физические основы полупроводниковой микроэлектроники, физические явления и процессы в полупроводниковых структурах

Предмет микроэлектроники: Роль микроэлектроники. Информационные технологии и электроника.История микроэлектроники. Диоды: физические принципы, пробои, виды. Транзисторы: физические принципы работы транзистора: принцип действия, статические характеристики

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.