Учреждение образования

«Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники»

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета ЗВиДО

Ломако А.В.

""2009 г.

Регистрационный № УД /р Физико-химические основы радиоэлектроники Рабочая учебная программа для направления специальности 1–27 01 01-11 Экономика и организация производства (радиоэлектроника и информационные услуги) Факультет заочного, вечернего и дистанционного обучения Кафедра химии Курс Семестр Лекций 6 часов Практические занятия 2 часа Лабораторные занятия 4 часов Экзамен – 4 семестр Всего аудиторных часов по дисциплине 12 часов Форма получения высшего образования – заочная Всего часов по дисциплине 124 часа Рабочая учебная программа составлена на основе учебной программы "Физико-химические основы радиоэлектроники", утвержденной ректором Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» 23.12.2008 г., регистрационный номер № УД-27-069/уч. и учебного плана специальности 1–27 01 01-11. «Экономика и организация производства»

Составитель к.т.н., доцент Соловей Н.П.

Рассмотрена и рекомендована к утверждению на заседании кафедры химии протокол № от. 2009 г Заведующий кафедрой химии, д.х.н., профессор Боднарь И.В.

Одобрена и рекомендована к утверждению Советом инженерно-экономического факультета Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

протокол №от_2009 г Председатель Л.П.Князева Согласовано Начальник ОМОУП Ц.С. Шикова

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Цель преподавания дисциплины. "Физико-химические основы радиоэлектроники" является одной из дисциплин, знание которой необходимо для творческой деятельности современного инженера. В то же время эта дисциплина является базой для изучения специальных дисциплин. Цель преподавания дисциплины заключается в получении студентами теоретических знаний и практических навыков, касающихся физико-химических процессов и материалов, составляющих основу технологии производства радиоэлектронных средств и систем твердотельной электроники, в формировании правильного научного взгляда на закономерности протекания физико-химических процессов, в выработке у студентов умения анализировать, обобщать полученные знания и применять их в практической деятельности.

Задачи изучения дисциплины. Современное развитие радиоэлектроники сопровождается микроминитюризацией электронной аппаратуры, резким уменьшением ее массы и объема, увеличением быстродействия, уменьшением энергозатрат на ее функционирование, увеличением надежности и долговечности.

Осуществить подобные научно-технические требования можно лишь имея глубокие фундаментальные знания общих закономерностей протекания физикохимических процессов, химических и фазовых равновесий, лежащих в основе производства электронных устройств, физико-химических свойств и структуры конструкционных материалов. Не имея подобных знаний невозможно решить проблему создания веществ с заданными свойствами, правильно осуществлять различные технологические операции, а также оценить степень влияния физико-химических свойств материалов на качество, надежность и долговечность приборов и устройств. Преподавание данного курса и обеспечивает формирование у студентов таких знаний.

В результате изучения дисциплины студенты должны знать:

– основные закономерности протекания физико-химических процессов;

– суть физико-химических законов и явлений, составляющих основу технологии производства радиоэлектронных средств и систем твердотельной электроники;

– физико-химические свойства и способы получения конструкционных материалов;

уметь:

– использовать основные теоретические положения химической термодинамики, определять направление, скорость и глубину протекания физико-химических процессов;

– использовать методы теоретических и экспериментальных исследований в практической деятельности и решении экологических проблем;

иметь представление:

– о влиянии состава, строения и структуры веществ на свойства конструкционных материалов и приборов, их надежность и долговечность;

– о новейших достижениях в области химических технологий.

ПЕРЕЧЕНЬ ДИСЦИПЛИН, УСВОЕНИЕ КОТОРЫХ НЕОБХОДИМО

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Курс "Физико-химические основы радиоэлектроники" включает в себя лекции, лабораторные и практические занятия, самостоятельную работу студентов, выполнение контрольной работы.

1. НАЗВАНИЕ ТЕМ ЛЕКЦИОННЫХ ЗАНЯТИЙ, ИХ СОДЕРЖАНИЕ,

ОБЪЕМ В ЧАСАХ

1 Введение Физико-химические основы физико-химических процессов, лежащих в основе технологии производства радиоэлектронных устройств. Значение курса для инженеров данной специальности. Основные определения и понятия 2 Раздел 1. Общие закономерности протекания физико-химических процессов и их применение в технологии производства РЭ устройств 2.1 Кинетика химических процес- влияющие на скорость протекания физико-химических Обратимость физикоХимичехимических процессов. Хиское равномическое равновесие. Киневесие тические условия его возникновения. Факторы, влияющие Основные термодинамичеТермодинамика фи- ские понятия. Определение зико-хими- энергетических эффектов физико-химических процессов.

процессов. Внутренняя энергия, первый термодина- тальпия. Законы термохимии:

Лапласа, уравнение Кирхгофа. Второй закон термодинамики, энтропия. Направленность физико-химических процессов. Свободная энергия Гиббса. Термодинамическая совместимость материалов. Термодинамика химического равновесия. Уравнения 3 Раздел 2. Электрохимические процессы и явления, применение их в радиоэлектронике 3.1 Электродные потен- характеристики. Теория возникновения скачка потенциациалы.

лов на границе раздела меГальванические эле- талл-электролит. Двойной ние Нернста. Измерение величин стандартных электродных потенциалов. Гальванические элементы. Принцип элементов и их основные характеристики. Явления поляризации и деполяризации в электролипроцессы. Явления поляризатов и рас- электролизе. Электролиз расплавов. Вычисление количеств веществ, протерпевших Получение покрытий, анодиПрименерование, рафинирование.

ние электрохимиче- Химические источники тока.

ских проэнергии и экологические процессов в металлов и ческая коррозия. Влияние окметоды за- ружающей среды на коррозию металлов. Металличещиты ские и неметаллические покрытия. Катодная и протекторная защита. Применение 4 Раздел 3. Конструкционные материалы в радиоэлектронике 4.1 Металлы, их основные свойст- металлах. Основные физичева и приме- ские и химические свойства сплавы. Использование металлов и сплавов в конструкционной технике Элементарные и сложные поПолупролупроводники, классификаводники, ментарных и сложных полуи химичепроводниках. Кремний и герские свой- кремния, германия и их соединений. Физикохимические методы обработки поверхности полупроводников. Химическое травление 5 Раздел 4. Фазовые равновесия. Физико-химический анализ равновесия. химический анализ и его осДиаграммы новные принципы. Правило двухкомпо- грамм состояния бинарных систем. Фи- грамм плавкости. Диаграммы зико-хими- состояния полупроводникоческий ана- вых систем, особенности их

2. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ, ИХ СОДЕРЖАНИЕ

И ОБЪЕМ В ЧАСАХ

1 Растворы элек- Способы выражения тролитов концентрации растворов. Эквиваленты эквивалентов. Сильные и слабые электролиты. Определение концентрации

3. ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ,

ИХ СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ В ЧАСАХ

1 Электрохимические про- Электродные потенциалы. Гальвацессы и явления нические элементы и процессы

4. КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА, ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИКА

Методические рекомендации по выполнению контрольных работ, варианты индивидуальных заданий, а также примеры решения типовых задач по каждой теме представлены в Учебно-методическом пособии «Химия» для студентов ФЗВиДО всех спец. БГУИР: В 2 ч., ч.1. 2004г., ч.2. 2005г.

1 Закон эквивалентов.

Определение эквивас.10-16) лентных масс простых 2 Скорость химических реакций. Основные кигетерогенных реакций (ч.1, с.30-36) нетические уравнения 3 Химическое равновесие Кинетические условия наступления Электролиты. Опреде- Расчет концентраций ионов в сильных концентрации и слабых электролитах; ионной силы ионов в сильных и сла- и активности ионов (ч.1, с.47-53) бых электролитах Ионное произведение Расчет значений рН и рОН растворов Первый закон термо- Расчеты тепловых эффектов физикоТепловые химических процессов при стандартдинамики.

химических процессов (ч.2, с.7-13) Второй закон термоди- Расчет изменения энтропии при станнамики. Энтропия сис- дартных условиях и заданной темпетемы и ее изменение ратуре (ч.2, с.13-19) при протекании физико-химических процессов Изобарно – изотерми- Определение изменения свободной ческий потенциал. Оп- энергии Гиббса и направления протеределение направления кания процесса. Расчет константы протекания процессов равновесия. Построение и анализ диаграмм соФазовые Диаграммы состояния стояния двухкомпонентных систем.

двухкомпонентных (бинарных ) систем 10 Гальванические эле- Расчет величин электродных потенменты циалов. Составление схем гальванических элементов, расчет их основных 11 Процессы электролиза Применение практических правил 12 Электрохимическая коррозия металлов и методы защиты Химические источники тока. ПримеПрименение электронение процессов электролиза в технихимических процессов 5.1. Коровин Н.В.. Общая химия - М.: Высш. шк., 5.2. Епифанов Г.И. Физика твердого тела. – М. Высш. шк., 5.3. Фролов В.В. Химия - М.: Высш. шк., 1975, 1979, 5.4. Краткий курс физической химии /под ред. С.Н. Кондратьева. – М.: Высш. шк., 5.5. Харин А.Н. Катаева Н.А., Харина Л.Т. Курс химии. – М.: Высш. шк., 1975, 5.6. Епифанов Г.И, Мома Ю.А. Твердотельная электроника, М.: Высш. шк., 5.7. Угай Я.А.. Введение в химию полупроводников. - М.: Высш. шк., 5.8. Карапетьянц М.Х., Дракин С.И.. Общая и неорганическая химия. – М.: Высш.

шк., 5.9. Штернов А.А. Физические основы конструирования, технологии РЭА и микроэлектроники. М.: Радио и связь, 5.10. Стромберг А.Г., Семченко Д.П. Физическая химия / Под ред.

А.Г. Стромберга. - М.:Высш. шк., 1988., 5.11. Глинка Н.П. Общая химия / Под ред. Рабиновича. - Л.: Химия, 1983- 5.12. Физическая химия. Строение вещества. Термодинамика ч.I. Электрохимия.

Химическая кинетика и катализ, ч. II /под ред. К.С.Краснова. - М.: Высш. шк., 5.13. Угай Я.А. Общая и неорганическая химия. - М.: Высш. шк., 5.14. Краткий справочник физико-химических величин /под ред. А.А.Равделя и А.М.Пономаревой. - Л.: Химия,

6. ПЕРЕЧЕНЬ НАГЛЯДНЫХ И ДРУГИХ ПОСОБИЙ, МЕТОДИЧЕСКИХ

УКАЗАНИЙ И МАТЕРИАЛОВ, ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ

6.1. Химия. Учебно-методическое пособие для студентов ФЗВиДО всех спец. БГУИР, в 2-х частях. Часть 1. / И.В. Боднарь, А.П. Молочко, Н.П. Соловей, А.А. Позняк – Мн.: БГУИР, 2004, Часть 2 – Мн.: БГУИР, 6.2. Боднарь И.В., Молочко А.П., Соловей Н.П. Лабораторный практикум по курсу «Химия» для студентов 1-го курса дневной, вечерней и заочной форм обучения всех специальностей БГУИР. – Мн., БГУИР, 6.3. Забелина И.А., Ясюкевич Л.В. Методическое пособие для самостоятельной подготовки к лабораторным занятиям по курсу «Химия» студентов всех специальностей БГУИР в 2-х частях, ч. 1. – Мн.; БГУИР, 6.4. Боднарь И.В., Молочко А.П., Соловей Н.П. Методическое пособие к решению задач по курсу «Химия». Раздел «Растворы электролитов. Электрохимические процессы и явления» для студентов ФЗВиДО всех специальностей БГУИР. – Мн.: БГУИР, 6.5. Химия. Электронный учебно-методический комплекс – Мн.; БГУИР, 6.6. Лабораторный практикум оснащен макетами лабораторных работ, измерительными приборами, комплектующими деталями, химическими реактивами.

6.7. В качестве наглядных пособий используются макеты, таблицы и плакаты по соответствующим разделам тем.

ПРОТОКОЛ СОГЛАСОВАНИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ С

ДРУГИМИ ДИСЦИПЛИНАМИ СПЕЦИАЛЬНОСТИ НА УЧЕБНЫЙ ГОД

Название дисциплин, изучение 1.Производственная технология ЭТТ