Комп’ютерний експеримент у мікро та наноелектроніці

Освітня програма: Прикладна фізика, наноелектроніка та комп’ютерні технології

Структурний підрозділ: Факультет радіофізики, електроніки та комп’ютерних систем

Назва дисципліни
Комп’ютерний експеримент у мікро та наноелектроніці
Код дисципліни
ВК 1.3
Тип модуля
Вибіркова дисципліна для ОП
Цикл вищої освіти
Перший
Рік навчання
2023/2024
Семестр / Триместр
6 Семестр
Кількість кредитів ЕСТS
3
Результати навчання
Загальні основи фізики напівпровідників та нанорозмірних електронних приладів. Базові підходи до обчислення електронних, оптичних, магнітних та інших фізичних параметрів нпівпровідників. Основні фізичні процеси, що відбуваються при протіканні електричного струму через напівпровідники. Вплив дефектів та інших неоднорідностей структури напівпровідника на процеси транспорту носіїв заряду. Основні алгоритми моделювання процесів протікання струму та генерації тепла в напівпровідниках.
Форма навчання
Попередні умови та додаткові вимоги
Знання: основні закони, рівняння та співвідношення курсу загальної фізики, курсу фізики твердого тіла та курсу вищої математики, основи теорії наближень при розв’язанні фізичних задач, основні засади побудови комп'ютерних алгоритмів. Вміння: будувати практично придатні фізичні моделі реальних систем, ідентифікувати основні та другорядні фактори, що визначають поведінку в часі та фізичні властивості фізичних систем, формулювання фізичних моделей мовою диференціальних та алгебраїчних рівнянь.
Зміст навчальної дисципліни
Основні фізичні параметри напівпровідникових матеріалів. Напівкласична теорія транспорту носіїв електричного заряду. Алгоритми чисельних розрахунків рухливості носіїв заряду в напівпровідниках. Дрейфово-дифузійне рівняння та його чисельне розв’язання. Моделювання термічних ефектів в нанорозмірних електронних приладах. Квантові поправки до напівкласичних методів моделювання базових елементів наноелектроніки. Метод функцій Гріна чисельного розв’язку базових рівнянь транспорту носіїв електричного заряду.
Рекомендована та необхідна література
1. Е.А. Гутіерез-Д. Нано-розмірні напівпровідникові прилади. – Фізика, моделювання, діагностика та вплив на суспільство – Інститут інженерії та технологій, 2016. – 453 сторінок. 2. І.С. Амірі, Х. Мохаммаді, М. Хосеінгхадірі. Фізика, моделювання, технологія та аналіз кремнієвого МЕСФЕТ. – Спрінгер Нейчер Швейцарія АГ, 2019. – 122 сторінки. 3. В. Ламбрехтс, С. Сінха, Ж. Абдалах та ін.. Екстраполюючи закон Мура через просунуті напівпровідникові технології та методики виготовлення. – Група Тейлор & Френсіс, ЛЛС, 2019. – 354 сторінки.
Заплановані освітні заходи та методи викладання
Лекційні заняття з використанням засобів комп’ютерної візуалізації даних (28 години). Консультації в очній формі або із використанням засобів дистанційного навчання (2 години). Самостійна робота із використанням наданих викладачем навчальних матеріалів в електронному вигляді (28 годин).
Методи та критерії оцінювання
Cеместрове оцінювання здійснюється шляхом проведення двох письмових контрольних робіт, за кожну з яких студент може отримати максимально 30 балів. Підсумкове оцінювання у формі письмово-усного заліку. Максимально за залік можна отримати 40 балів. Умовою досягнення позитивної оцінки за дисципліну є отримання не менш ніж 60 балів сумарно за всіма методами оцінювання.
Мова викладання
Українська