Інфопакет

Прикладна фізика та електроніка

ОК 8

Обов’язкова дисципліна для ОП

Другий

2023/2024

1 Семестр

3

Студент повинен знати загальні основи фізики електронної підсистеми твердого тіла; базові підходи до обчислення електронних властивостей наноструктурованих матеріалів; основні фізичні властивості двовимірних матеріалів; основні фізичні підходи до створення різних класів електронних приладів: цифрових, аналогових, НВЧ, сенсорних, тощо; основні фізичні моделі та механізми протікання електричного струму в електронних приладах різного типу; фізичні основи технологій виготовлення оснвоних типів сучасних електронних приладів. Студент повинен вміти будувати алгоритми розрахунку електричного струму через активну зону електронного приладу; застосовувати комерційно доступні програмні пакети для комп’ютерного моделювання схемотехнічних параметрів електронних приладів; розраховувати граничні частоти електронних приладів відомих типів, для опису яких вже розроблено точні математичні теорії.

Очна форма

Навчальна дисципліна «Прикладна фізика та електроніка» базується на циклі дисциплін професійної та практичної підготовки бакалавра, а саме: “Загальна фізика”, “Фізика твердого тіла”, "Теоретична фізика”, “Диференціальні та інтегральні рівняння”. Попередні вимоги: 1. студент повинен знати: основні закони, рівняння та співвідношення курсу загальної фізики, курсу фізики твердого тіла, курсу теоретичної фізики, курсу лінійної алгебри, курсу диференціальних та інтегральних рівнянь. 2. студент повинен вміти: будувати фізичні моделі реальних систем як в наближенні класичної фізики так і в межах квантової теорії, ідентифікувати основні наближення для спрощення математичного формулювання створюваних моделей. 3. студент повинен знати: базові основи теорії твердотільних та вакуумних електронних приладів, основні режими роботи та робочі параметри.

Вивчення дисципліни «Прикладна фізика та електроніка» дозоляє зрозуміти та опанувати фізичні принципи сучасної електроніки та перспективні напрямки її розвитку. Розглядаються основні типи активних електронних приладів для обробки, зберігання та передавання інформації, як в аналоговому так і цифровому вигляді, а саме фізичний принцип дії, основні робочі параметри, методи моделювання та системної інтеграції. Зокрема, упродовж курсу студенти вивчають найважливіші квантові явища мезоскопічної фізики, які можуть бути покладені в основу перспективних електронних приладів наступних поколінь. Зокрема це квантові розмірні ефекти, надпровідність, топологічні особливості електронної структури твердого тіла. Окрім власне електроніки, достатня увага приділяється сенсориці, оскільки різноманітні сенсорами можуть слугувати інтерфейсом між електронними схемами для обробки та передачі інформації та електромагнітними, акустичними, тепловими полями, тощо. Розглянуто новітні матеріали, а також технології їхнього виробництва, зокрема наноструктуровані матеріали, дво-вимірні матеріали, молекулярні матеріали, на основі яких розглядається можливість створення нових електронних приладів. В межах робочої програми розглядаються також практичні аспекти застосування електронних приладів та сенсорів в широкому колі галузей, таких як інформаційні технології, медицина, зелена енергетик, оборонний сектор, тощо.

1. J. N. Burghartz. Guide To State-Of-The-Art Electron Devices. – John Wiley & Sons Ltd, 2013. – 300 pp. 2. D.A. Neamen. Semiconductor Physics and Devices – Basic Principles. – The McGraw-Hill Companies, Inc, 2012. – 758 pp. 3. E.A. Gutierrez-D. Nano-Scaled Semiconductor Devices - Physics, Modelling, Characterisation and Societal Impact. – The Institution of Engineering and Technology, 2016. – 453 pp.

Лекції, практичні, самостійна робота.

Рівень досягнення всіх запланованих результатів навчання визначається за результатами написання письмових контрольних робіт. Підсумкове оцінювання - у формі заліку; форма заліку – письмово-усна. Всього за залік можна отримати від 0 до 40 балів. Умовою досягнення позитивної оцінки за дисципліну є отримання не менш ніж 60 балів, при цьому, оцінка за залік не може бути меншою 24 балів. Умовою допуску до заліку є отримання студентом сумарно не менше, ніж критично-розрахунковий мінімум за семестр – 36 балів.

Українська