Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДЛЯ ПОДГОТОВКИ КАДРОВ ПО ПРОГРАММАМ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

ДЛЯ ТЕМАТИЧЕСКОГО НАПРАВЛЕНИЯ ННС

«НАНОЭЛЕКТРОНИКА»,

Комплект 2 Методические рекомендации по организации и проведению итоговой государственной аттестации магистров Разработчик: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный институт электронной техники (технический университет)»

Москва Содержание Общие положения

Рекомендуемые виды выпускных квалификационных работ магистров

Примерные требования к структуре, содержанию и объему выпускной квалификационной работы магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника»

Примерные программы государственных экзаменов магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника»........ Методические рекомендации по организации и проведению государственных экзаменов магистров по направлению подготовки «Нанотехнология»

с профилем подготовки «Наноэлектроника»

Примерная тематика выпускных квалификационных работ магистров по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника»

Методические рекомендации по организации и проведению защиты выпускной квалификационной работы магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника»

Общие положения Вторым уровнем высшего профессионального образования является магистерская подготовка, подтверждаемая присвоением лицу, освоившему ООП и успешно прошедшему итоговую аттестацию, квалификации (степени) «магистр».

Положение об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений Российской федерации, утвержденное Приказом № 155 от 25.03.2003 г. Министерства образования Российской Федерации определяет целью итоговой государственной аттестации установление уровня подготовки выпускника высшего учебного заведения к выполнению профессиональных задач и соответствия его подготовки требованиям государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования. К видам итоговых аттестационных испытаний итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений относятся:

– защита выпускной квалификационной работы;

– государственный экзамен.

К итоговым аттестационным испытаниям, входящим в состав итоговой государственной аттестации, допускается лицо, успешно завершившее в полном объеме освоение основной образовательной программы по направлению подготовки высшего профессионального образования, разработанной высшим учебным заведением в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.

Итоговые аттестационные испытания призваны продемонстрировать достижение выпускником цели высшего профессионального образования. Целью высшего профессионального образования для магистров по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника» в области обучения является:

- подготовка в области основ гуманитарных, социальных, экономических, математических и естественнонаучных знаний;

- на уровне магистра получение высшего, углубленного профессионального образования, позволяющего выпускнику обладать универсальными и предметноспециализированными компетенциями, способствующими его востребованности на рынке труда, обеспечивающего возможность быстрого и самостоятельного приобретения новых знаний, необходимых для быстрой адаптации и успешной профессиональной карьеры в избранной сфере деятельности в области электроники и наноэлектроники.

Рекомендуемые виды выпускных квалификационных работ магистров Основным видом выпускной квалификационной работы магистра является магистерская диссертация.

Выпускная квалификационная работа магистра представляет собой законченную теоретическую или экспериментальную научно-исследовательскую работу, связанную с решением актуальных задач, определяемых особенностями одного из четырех профилей подготовки магистров по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника», в том числе:

– Интегральная наноэлектроника.

– Квантовая наноэлектроника.

– Технология наноэлектроники.

– Нано- и микросистемная техника.

диссертации, определяется областью профессиональной деятельности магистров по «Наноэлектроника» и включает в себя совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленной на теоретическое и экспериментальное исследование, математическое и компьютерное моделирование, проектирование, наноэлектроники различного функционального назначения, применение специализированных материалов, а также эксплуатацию технологического оборудования, включая установки вакуумной, плазменной, микроволновой, термической и оптической обработки материалов в процессе формирования объектов наноэлектроники.

диссертации, являются объекты профессиональной деятельности магистров по «Наноэлектроника», а именно, компоненты, электронные приборы, устройства и изделия наноэлектроники, методы их исследования, проектирования и конструирования, технологическое и диагностическое оборудование, технологические процессы и материалы для производства изделий наноэлектроники, математические модели, алгоритмы решения типовых задач, современное программное и информационное обеспечение процессов моделирования и проектирования изделий наноэлектроники.

Примерные требования к структуре, содержанию и объему выпускной квалификационной работы магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника»

Магистерская диссертация состоит из расчетно-пояснительной записки и, при необходимости, графических материалов, отражающих решение технических задач, устанавливаемых заданием на выпускную квалификационную работу. Выпускная квалификационная работа магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника» должна иметь следующую структуру:

титульный лист;

задание на выпускную работу;

аннотация;

оглавление;

3 – 5 глав с изложением результатов работы;

заключение;

список использованных источников;

приложения (если необходимо).

Во введении должна быть ясно сформулирована актуальность темы работы, ее место в современной науке. Сформулированы цель и краткое содержание поставленных задач, дано краткое описание объекта исследований, а также выбранный метод(ы) исследований. Необходимо обосновать значение (ценность) ожидаемых результатов. Сообщить о структуре диссертации с обоснованием последовательности ее глав о их содержанию.

Очень важно кратко сформулировать те положения, которые выносятся на защиту – они являются основой для оценки полезности работы и полноты выполнения поставленных задач. Не следует перечислять много не основных результатов. Можно вынести на защиту лишь одно положение, но действительно имеющее научное или практическое значение.

Не следует дробить работу на большое число глав, достаточно 3-4 основных глав. Как правило, первая глава посвящается обзору литературы по исследуемому направлению. В этом обзоре необходим анализ известных результатов, где следует показать, что тема в опубликованных работах раскрыта не полностью, указать на те задачи, которые в связи с этим нужно решать, и сообщить, решению какой именно задачи посвящена представляемая диссертация (вовсе не обязательно, а в ряде случаев невозможно решить в рамках одной работы все возможные задачи). Очень коротко в конце сформулировать объект исследования и выбор методов его изучения.

Закончить обзор следует фразой о цели работы в результате предыдущего анализа.

Обзор литературы должен содержать сведения лишь по той достаточно узкой теме, которой посвящена работа.

Объем литературного обзора не должен превышать 20 – 25% объема работы в целом. В ряде случаев литературы по изучаемому вопросу может быть немного, не следует опасаться малого объема этой главы.

Основные главы работы должны быть посвящены подробному описанию объекта исследования, методам или методикам исследования, обсуждению результатов исследований. Каждая глава должна заканчиваться выводами. Выводы должны содержать только перечисление полученных результатов (фактически полученные данные – результаты измерений, расчета и т.п.) Никаких комментариев в выводах быть не должно. Их следует написать при обсуждении результатов.

Очень важно правильно построить заключение по работе. В нем необходимо представить:

– краткое резюме, содержащее то новое, что является итоговым результатом работы;

– оценку полноты решения поставленной задачи или того, насколько это решение приблизилось в результате проведенных исследований;

– сообщение о побочных или сопутствующих результатах (если таковые имеются), полученных при выполнении работы;

– оценку возможных новых задач, выявленных в результате настоящих исследований;

– необходимо наметить пути дальнейшего продвижения в исследованиях объекта, определить темы и задачи, стоящие перед последующими исследователями.

Заключение должно быть концентрированным итогом работы, его объем должен быть небольшим, не более 2 – 5 стр.

Выпускная квалификационная работа должна быть оформлена в виде рукописи. Допускается машинописный или рукописный варианты исполнения.

Время, отводимое на подготовку магистерской диссертации, должно составлять не менее 20 недель.

Работа оформляется в соответствии с ГОСТ 7.32-2001 «Отчет о научноисследовательской работе. Структура и правила оформления», ГОСТ 7.1- «Библиографическое описание документа». Объем расчетно-пояснительной записки должен составлять от 60 до 100 страниц. Выпускная квалификационная работа может включать графический материал в виде чертежей, если это предусмотрено заданием. Графическая часть должна быть оформлена в соответствии с действующими стандартами единой системы конструкторской и технологической документации и представлена на листах формата А1 (594 841). В качестве иллюстративного материала могут быть использованы компьютерные распечатки, фотографии, помещенные на стандартных листах, слайды, файлы, выведенные на экраны компьютера.

Примерные программы государственных экзаменов магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки Примерные программы государственных экзаменов магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника»

базируются на основе анализа контрольно-измерительных материалов дисциплин, входящих в основные образовательные программы бакалавров и магистров. При составлении примерных программ государственных экзаменов учтены также основные и дополнительные программы вступительных экзаменов в аспирантуру по специальностям научных работников, утвержденным приказом от 25 февраля 2009 г.

№ 59 Министерством образования и науки Российской Федерации, которые могут быть отнесены к направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника», а именно:

– 01.04.04 – «Физическая электроника» (физико-математические, технические);

– 01.04.07 – «Физика конденсированного состояния» (физико-математические, технические);

– 01.04.10 – «Физика полупроводников» (физико-математические, технические);

– 01.04.15 – «Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика» (физико-математические, технические, химические);

– 01.04.18 – «Кристаллография, физика кристаллов» (физико-математические, химические, технические);

– 05.02.05 – «Роботы, мехатроника и робототехнические системы» (технические);

– 05.16.08 – «Нанотехнологии и наноматериалы (по отраслям)» (физикоматематические, технические, химические);

– 05.27.01 – «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах» (технические, физикоматематические);

– 05.27.02 – «Вакуумная и плазменная электроника» (технические, физикоматематические);

– 05.27.03 – «Квантовая электроника» (технические);

– 05.27.06 – «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники» (технические, химические).

Такая структура программы государственных экзаменов магистра обеспечивает возможность сдачи выпускником государственного аттестационного экзамена как вступительного экзамена в аспирантуру.

Программа государственного экзамена магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника» включает наиболее важные разделы курсов, входящих в учебный план подготовки магистра. Поскольку перечень требований к результатам освоения основных образовательных программ подготовки магистров включает четыре варианта направленности магистерской подготовки по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника», в том числе:

– «Интегральная наноэлектроника»;

– «Квантовая наноэлектроника»;

– «Технология наноэлектроники»;

– «Нано- и микросистемная техника».

На государственный экзамен выносятся теоретические разделы дисциплин, включающие наиболее важную тематику с точки зрения формирования основных компетенций магистра по соответствующему профилю подготовки в области наноэлектроники.

Примерная программа государственного экзамена магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника» для программы магистерской подготовки «Интегральная наноэлектроника» включает вопросы, позволяющие оценить уровень знаний выпускника по таким направлениям как физика работы интегральных наноэлектронных устройств – биполярных и МДП приборов с учетом масштабирования геометрических размеров, позволяющих ориентироваться в системах параметров современных компьютерных моделей систем автоматизированного проектирования. связать модели компонентов ИМС, используемые в системе проектирования Cadence, с параметрами физической структуры ИМС; приборное моделирование элементов микро- и наноэлектроники, позволяющих проводить расчет и оптимизацию статических, динамических и малосигнальных параметров этих элементов; физика и химия низкотемпературной плазмы и особенности применения различных плазменных технологий для производства твердотельных приборов и устройств наноэлектроники, особенности конструктивно-технологического исполнения КМОП и БиКМОП ИС с нанометровыми минимальными размерами, особенности конструктивно-технологического исполнения элементов металлизации УБИС с наноразмерными элементами; проектирование цифровых, аналоговых и интегральных схем смешанного сигнала для современных наноэлектронных систем, методы анализа, расчета и проектирования наноэлектронных схем смешанного сигнала.

Примерная программа государственного экзамена магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника» для программы магистерской подготовки «Квантовая наноэлектроника» включает вопросы, позволяющие оценить уровень знаний выпускника по таким направлениям как современные методы квантовой теории твердого тела, практическое овладение методами теоретического описания и основными теоретическими моделями твердого тела; физика гетероструктур и приборов наноэлектроники; современное исследовательское оборудование, экспериментальные и технологические методики;

получение навыков постановки физического эксперимента по изучению свойств полупроводниковых структур, методы математической статистики и квантовой теории, которые необходимы для обеспечения качества и надежности приборов микро- и наноэлектроники, методы решения различных научных и прикладных задач квантовой информатики, формирование базовых теоретических навыков в проблемах квантового компьютинга.

Примерная программа государственного экзамена магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника» для программы магистерской подготовки «Технология наноэлектроники» включает вопросы, позволяющие оценить уровень знаний выпускника по таким направлениям как технологические разделы материаловедения микро-, опто- и наноэлектроники, связанные с получением проводящих и диэлектрических материалов технической и особой чистоты, а также вспомогательных материалов, к которым относятся реакционные и инертные газы, органические и неорганические растворы, функциональные и конструкционные материалы, электрохимические процессы фотоэлектрические преобразователи энергии, современные методы сканирующей туннельной микроскопии; методы атомно-силовой микроскопии; современное оборудование для зондовой микроскопии, технологии изготовления лазеров, технологических задач, формирование научно обоснованного подхода к разработке полупроводниковых преобразователей энергии, использование на практике последних достижений нанотехнологии.

Примерная программа государственного экзамена магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника» для программы магистерской подготовки «Нано- и микросистемная техника» включает вопросы, позволяющие оценить уровень знаний выпускника по таким направлениям как основы проектирования элементов наносистемной техники, физические эффекты и явления, лежащие в основе проектирования элементов наносистемной техники, программы и методики проектирования элементов наносистемной техники, системных узлов на платах и трехмерного проектирования систем в целом, разработка наноэлектронных сенсорных систем, оптоэлектроника наноразмерных систем, волоконная и интегральная оптика, физические основы генерации, распространения и преобразования оптического излучения в микро- и нанообъектах, принципы построения оптоэлектронных схем и волоконно-оптических линий связи, основы технологии изготовления лазеров, волноводов и оптоэлектронных схем.

Примерные программы государственного экзамена магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника»

включают следующие разделы.

1. Программа подготовки «Интегральная наноэлектроника».

Физика твердого тела и полупроводников: Зонная структура энергетического спектра электронов в твердых телах. Уравнение Шредингера с периодическим потенциалом. Заполнение энергетических зон. Электроны и дырки. Зонная структура металлов, полупроводников и диэлектриков.

Основные положения статистической физики: понятия о функции распределения, химическом потенциале; распределение Ферми-Дирака, уровень Ферми, распределение Больцмана; критерий вырождения электронного газа.

Зависимость концентрации носителей заряда от температуры. Собственные и примесные полупроводники.

Кинетическое уравнение Больцмана. Пределы применимости. Подвижности электронов и дырок. Зависимость подвижности от температуры и концентрации примеси. Насыщение скорости электронов в сильном электрическом поле. Лавинный пробой.

Термоэлектрические явления. Теплопроводность полупроводников. Эффект Холла. Магнитосопротивление. Неравновесные носители заряда в полупроводниках.

Инжекция неравновесных носителей заряда в полупроводниках. Механизмы рекомбинации.

Эффект поля. Обогащение, обеднение, инверсия. Понятие работы выхода для электронов. Ток термоэлектронной эмиссии из полупроводника и металла. Контакт металл-полупроводник.

Электронно-дырочный переход. Потоки электронов и дырок в р – n-переходе.

Выпрямление на контакте металл – полупроводник (контакте Шоттки). Барьерная емкость контакта Шоттки и р – n-перехода. Омические контакты.

Физика полупроводниковых приборов и элементы твердотельной наноэлектроники: Пространственные масштабы наноэлектроники. Характерные длины в мезоскопических системах. Системы с пониженной размерностью.

Квантовые ямы, проволоки и точки. Квантовые процессы переноса.

Общая структура наноэлектронных приборов. Закон Мура. Основные проблемы миниатюризации МДП-транзистора (МДПТ): проектные нормы, напряжение питания, тактовая частота, токи утечки, мощность, энерговыделение и теплоотвод.

Диффузионный и баллистический перенос в полупроводниках. ВАХ баллистического транзистора. Перенос зарядов в узких каналах и квантование проводимости. Туннельный перенос носителей в стоковом переходе МДПТ.

Квантовый точечный контакт. Роль контактов для наноструктур.

Структура МДП. Пороговое напряжение, вольтфарадные характеристики.

Структура и принцип действия МДП-транзистора. ВАХ идеализированного транзистора. Пороговое напряжение транзистора, его зависимость от потенциалов подложки и стока. ВАХ реального транзистора с длинным каналом. Современные интегральные структуры МДП-транзисторов. Эквивалентные схемы. Частотные и импульсные свойства МДП-транзисторов.

Модель порогового напряжения МОПТ в наноразмерном диапазоне. МОПТ без LDD-области. МОПТ с LDD-областью. Влияние напряжения на стоке. Оценки характеристической длины канала. Аналитическая модель тока стока, учитывающая эффект превышения равновесной скорости носителей (overshoot). Диффузионный и баллистический перенос в полупроводниках. ВАХ баллистического транзистора.

Перенос зарядов в узких каналах и квантование проводимости. Туннельный перенос носителей в стоковом переходе МДПТ. Квантовый точечный контакт. Роль контактов для наноструктур.

Структура и принцип действия биполярного транзистора. Режимы работы, способы включения. Модель идеализированного транзистора (модель ЭберсаМолла). Особенности ВАХ реального транзистора. Эффект Эрли. Усилительные свойства транзистора. Частотные и импульсные свойства биполярных транзисторов.

Диффузионные емкости. Физические эквивалентные схемы транзистора для большого и малого сигналов. Особенности интегральных транзисторов.

Одноэлектронный транзистор. Энергетическая диаграмма. Вольтамперные характеристики. Реализация одноэлектронных приборов. Вертикальный одноэлектронный транзистор. Приборы на основе массива квантовых точек.

Кремниевые одноэлектронные приборы. Элемент энергонезависимой памяти на одноэлектронном транзисторе.

Основы интегральной схемотехники и проектирования устройств интегральной наноэлектроники: Элементная база биполярных цифровых ИМС: ТТЛ, ЭСЛ.

Элементная база ИМС на МДП-транзисторах. Эквивалентные модели интегральных диодов, биполярных и полевых транзисторов. Список параметров моделей.

Подключение библиотек параметров моделей. Тестовые схемы для моделирования основных характеристик цифровых и аналоговых схем. Анализ схем по постоянному току. Моделирование переходных и частотных характеристик. Многовариантный и параметрический анализ схем.

Автоматизированная интегрированная среда системы Cadence. Командный интерпретатор. Описание стандартного технологического маршрута проектирования КМОП. Технологический файл с описанием топологических норм и ограничений проектирования. Экстракция паразитных p – n-переходов, сопротивлений и конденсаторов.

Технологические процессы в интегральной наноэлектронике: Технологические методы создания активных и пассивных элементов интегральных схем с наноразмерными элементами. Способы изоляции элементов интегральной наноэлектроники. Формирование подзатворных диэлектриков в технологии наноразмерных КМОП интегральных микросхем. Улучшение характеристик подзатворных окислов методом нитрирования. Формирование поликремниевых затворов для наноразмерных МОП-транзисторов. Влияние обеднения носителями поликремниевого затвора на характеристики МОПТ. Салицидная технология формирования затворов наноразмерных МОПТ. Формирование затворов по самосовмещенной технологии. Затворы на основе силицида титана. Силицидные затворы на основе CoSi2.

Особенности формирования металлизированной разводки в наноразмерных КМОП интегральных схемах. Особенности медной разводки. Технологии создания медной разводки на кремниевом кристалле интегральной микросхемы. Двойной дамасский процесс. Технологический маршрут. Материалы для диффузионнобарьерного слоя. Электрохимическое осаждение меди. Окончательная полировка слоя меди. Химико-механическая и электрохимическая полировка слоя меди.

2. Программа подготовки «Квантовая наноэлектроника».

Квантовая теория и статистическая физика: Постулаты и принципы квантовой механики. Волновая функция и ее свойства. Операторы в квантовой механике.

Уравнение Шредингера. Принцип неопределенности. Теория возмущения. Спин.

Микроканонический ансамбль. Термодинамический вес. Статистическая сумма.

Термодинамические потенциалы. Химический потенциал. Законы термодинамики.

Каноническое распределение Гиббса. Большое каноническое распределение Гиббса.

Распределения Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна. Распределение Больцмана.

Физика твердого тела и полупроводников: Симметрия кристаллов. Обратная решетка. Энергетический спектр носителей заряда в кристаллах. Метод эффективной массы. Неупорядоченные и аморфные полупроводники. Статистика и концентрация носителей заряда в полупроводниках. Гармонические колебания кристаллической решетки. Фононы. Оптические свойства полупроводников.

непрерывности, связь с кинетическим уравнением. Время максвелловской релаксации. Рекомбинация. Квазиуровни Ферми. Модель рекомбинации ШоклиРида-Холла. Условия равновесия контактирующих тел. Длина экранирования.

Электронно-дырочные переходы. Статистическая вольтамперная характеристика p – n-перехода. Биполярный транзистор. Эффект поля. Поверхностные состояния.

Полевой транзистор. Пироэлектричество и сегнетоэлектричество. Механизмы поляризации твердых тел. Ферро- и антиферромагнетизм. Магнитные моменты и их взаимодействие в твердых тела. Домены. Сверхпроводимость. Эффект Мейсснера и квантование потока. Стационарный и нестационарный эффекты Джозефсона в сверхпроводниках.

Низкоразмерные квантовые структуры и физические основы наноэлектроники:

Основные элементы полупроводниковых гетероструктур (квантовые ямы, проволоки и точки) и методы их получения. Квантование зонного электронного спектра. Метод огибающей волновой функции. Эффект Бома-Аронова. Квантование проводимости в квазиодномерных проводниках.). Квантовый целочисленный и дробный эффекты Холла (дробные заряды и промежуточная статистика).Резонансное туннелирование и туннельно-резонансные диоды. Биполярные гетеротранзисторы. Селективное Гетероструктуры как элементы оптоэлектроники. Лазеры на квантовых ямах и точках. Униполярные лазеры.Сверхрешетки и блоховские осцилляции. Магнитные сверхрешетки и гигантское магнетосопротивление. Сверхпроводниковая электроника. Сверхпроводящий квантовый интерферометр (СКВИД).

Джозефсоновский контакт в магнитном поле. Быстрая одноквантовая логика (БОК):

принцип кодирования информации. Одноэлектроника. Кулоновская блокада туннелирования. Одноэлектронный транзистор.

Метрология: Классификация и основные характеристики измерений.

Эталонирование физических величин и ввод измерительных шкал.Основные понятия элементарной теории исчисления ошибок. Основные функции распределения. Критерии согласия (логическая схема – процедура – выявления согласия). Флуктуации и шумы (теорема о среднем). Структура (блок-схема) измерительных систем и их характеристики. Механизмы и физические эффекты, ограничивающие точность измерений.

Спецразделы математического анализа и элементы теории поля: Разложение в интеграл Фурье как метод решения уравнений в частных производных. Быстрое преобразование Фурье. Свойства симметрии кристаллов и тензоров, описывающих их материальные характеристики. Электромагнитное поле в вакууме. Уравнения Максвелла. Волновое уравнение. Телеграфное уравнение. Модель сплошной среды.

Уравнения Максвелла для электромагнитного поля в среде. Дисперсионное уравнение. Электрооптика. Волноводы. Тензор диэлектрической проницаемости.

3. Программа подготовки «Технология наноэлектроники».

Основы нанотехнологии: Предпосылки возникновения нанотехнологии и наноэлектроники как составной части современной электроники. Основные задачи и проблемы. Современное технологическое оборудование для создания наноструктур.

Влияние энергетического спектра конденсируемых частиц на возможности формирования наноструктур. Особенности конденсации высокоскоростных потоков плазмы. Конденсация материальных потоков при формировании сверхтонких зародышеобразования. Влияние параметров осаждения на критический размер зародыша. Пути снижения критического размера зародышей тонких пленок.

Экспериментальные исследования процессов конденсации и зародышеобразования.

Влияние размеров зародышей на температуру плавления материала.

Особенности структуры сверхтонких пленок. Влияние параметров осаждения на структуру пленок. Поверхностный псевдоморфизм. Особенности поведения неупорядоченных пленок металлов при термообработке. Фазовые переходы в сверхтонких пленках. Критическая толщина тонких пленок. Способы достижения минимальной толщины пленок. Влияние способов получения и структуры пленок на их морфологию. Способы получения пленок с минимальной шероховатостью.

Деградация свойств сверхтонких пленок. Возможности стабилизации свойств в процессе формирования и последующей обработки сверхтонких пленок. Стадии роста пленок. Сплошные, сетчатые и дисперсные пленки. Влияние параметров осаждения на процесс роста тонких пленок. Электропроводность тонких пленок.

Теория электропроводности Друде. Развитие теории электропроводности. Теория электропроводности Лоренца. Развитие теории электропроводности Друде-Лоренца.

Теория Зоммерфельда. Электропроводность сплошных сверхтонких пленок.

Классический размерный эффект. Влияние морфологии границы раздела на проводимость сверхтонких пленок. Электропроводность дисперсных пленок.

Основные электрофизические характеристики дисперсных пленок.

Электропроводность диэлектрических пленок. Механизмы проводимости и электрофизические характеристики диэлектрических пленок. Особенности поведения сверхтонких диэлектрических пленок в электрических полях. Механизмы пробоя диэлектрических пленок. Особенности электропроводности неупорядоченных сверхтонких пленок. Процессы рассеяния носителей заряда в тонких пленках. Влияние границ раздела на проводимость тонких пленок.

Проводимость пленок с покрытием. Проникновение электрического поля в проводящие пленки. Электростатическое экранирование. Эффект поля. Изменение электропроводности сверхтонких пленок в электрическом поле.

Квантовый размерный эффект. Осцилляции термодинамических параметров в сверхтонких пленках. Магнитные свойства сверхтонких пленок. Границы между доменами. Критический размер ферромагнитного домена. Магнитные материалы для нанотехнологии. Основные свойства и требования к ним.

Сканирующая зондовая микроскопия. Основные разновидности зондовых измерений. Кантилеверы для сканирующей зондовой микроскопии. Основные технологические этапы их изготовления. Модификация свойств поверхности рабочих игл кантилеверов. Возможности измерения различных свойств поверхности. Технология создания проводящих кантилеверов СЗМ. Требования к проводящим кантилеверам. Исследование и модификация свойств поверхности с помощью СЗМ. Нанолитография.

Физико-химия наноструктурированных материалов: Роль коллоидной химии в становлении науки о наноматериалах. Методы получения дисперсных наносистем.

Термодинамические основы образования наноструктур и их устойчивость.

Поверхностные фазы. Свойства наноматериалов. Размерные эффекты. Компактные наноматериалы и их свойства. Фуллерены: методы их получения и их свойства.

Нанотрубки: методы их получения и их свойства. Нанопористые материалы: методы их получения и их свойства. Нанокомпозиты: методы их получения и их свойства.

Синергетика конденсированных сред. Процессы самоорганизации (самосборка наносистем).Области применения наноматериалов: наноэлектроника, медицина, энергетика, национальная безопасность.

поверхностного натяжения. Геометрические параметры поверхности. Когезионнные и поверхностные силы. Понятие о дисперсности. Специфика и классификация дисперсных наносистем. Термодинамические системы и их классификация. Виды адсорбции. Модели адсорбции. Энергетические параметры адсорбции. Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ. Хемоорбция. Активная и неактивная адсорбция.

Представления о нанопористых телах и их классификация и качественные характеристики. Обменная молекулярная адсорбция из растворов. Адсорбция поверхностно-активных веществ (ПАВ) и полимеров.

Иониты, их классификация, получение, физико-химические характеристики.

Мембраны, их классификация. Адгезия, ее виды. Явления смачивания и растекания.

Краевой угол смачивания. Теплота смачивания. Явление флотации. Двойной электрическим потенциалом ДЭС. Уравнение электрокапиллярной кривой.

Электрокинетические явления. Электроосмос. Электрофорез. Потенциал и ток течения. Потенциал и ток оседания.

Электрокинетические свойства капиллярных систем. Капиллярный осмос.

Оптические свойства дисперсных систем. Оптическая плотность. Проблема устойчивости и ее термодинамические факторы. Седиментационный метод анализа.

термодинамические свойства тел. Правило фаз Гиббса для дисперсных наносистем.

диспергирования. Термодинамика конденсированного образования дисперсных наносистем. Золи и суспензии, пасты, гели и осадки как наноструктурированные системы. Эмульсии, пены, твердые пены, аэрозоли свойства и особенности, устойчивость, получение и применение. Спонтанное и принудительное разрушение дисперсий. Механические методы разрушения дисперсий.

Низкотемпературные процессы наноэлектроники: Физико-химические процессы в растворах электролитов. Электродный потенциал и электродное электрохимического удаления вещества с поверхности твердого тела. Процессы электрохимического стоп-травления в технологии микроэлектромеханических поляризации Процессы формирования диэлектрических пленок на поверхности металлов и полупроводников. Барьерные и нанопористые оксиды. Механизмы анодного окисления. Характеристики и основные физико-химические, электрофизические и осаждения. Применение катодных процессов в технологии микро- и наноструктур.

электрохимических методов.

4. Программа подготовки «Нано- и микросистемная техника».

МЭМС определение, назначение, области применения, перспективы развития.

Структура МЭМС. Номенклатура изготавливаемых приборов и устройств МЭМС.

Материалы, используемые для изготовления элементов и компонентов МЭМС.

Основные требования к материалам. Выбор материалов и технологии.

технологические процессы. Микромеханическая обработка. Объемная микрообработка. Поверхностная микрообработка. Методы формирования элементов со сложным профилем. Формирование защитных масок. Форма и ориентация на подложке маскирующих покрытий. Формирование сложнопрофильного рисунка методом свободных масок.

классификация, преимущества. Методы формирования структур кремний на изоляторе. Методы сращивания полупроводниковых структур.

Микромеханические актюаторы, назначение, основные элементы конструкций.

Микрокантилеверы и микрозонды. Датчики давления, основные конструкции.

Принципы функционирования. Технологический маршрут изготовления датчиков давления. Микромеханические акселерометры, основные конструкции. Принцип функционирования. Технологический маршрут изготовления микроакселерометров.

Микромеханические гироскопы, основные конструктивные варианты. Принцип функционирования. Технологический маршрут изготовления микрогироскопов.

Основные параметры микромеханических датчиков (акселерометры, гироскопы, датчики давления.

Микромеханика для решения аналитических, химических и биологических задач. Микрофлюидные чипы, микроструйные смесители, микронасосы, микродозаторы. Методы возбуждения механических перемещений. Методы съема преобразования полезного сигнала микромеханических сенсоров. Корпусирование и сборка МЭМС. Основные требования.

Технологические процессы изготовления кремниевых микросистем на основе объемной микрообработки кремния. Жидкостное анизотропное травление кремния.

Химические травители. Особенности создаваемой микрогеометрии, формируемые микромеханические компоненты.

Технологические процессы изготовления кремниевых микросистем на основе объемной микрообработки кремния. Маски, используемые для травления. Методы двухстороннего совмещения фотолитографических масок. Объемная микрообработка при помощи сухого травления. Бош-процесс, основные возможности получения микроструктур.

Технологические процессы изготовления кремниевых микросистем на основе поверхностной микрообработки кремния. Основные операции технологического маршрута. Реализуемые микромеханические компоненты, характерные размеры и особенности.

Технологические процессы изготовления кремниевых микросистем на основе поверхностной микрообработки кремния. Основные проблемы формирования поверхностных микромеханических элементов из поликристаллического кремния.

Методы преодоления проблем внутренних механических напряжений и эффекта залипания. Основные микросистемы на элементах поверхностной микромеханики.

Преобразователи температуры. Основные типы. Особенности измерения температуры. Температурные шкалы. Возможности использования элементов ИС в качестве преобразователей температуры. Схемотехнические и конструктивные принципы построения.

Преобразователи давления. Принципы преобразования, тензорезистивный эффект, основные конструкции интегральных тензопреобразователей давления.

Принципы преобразования, конструкции кристаллов с плоской мембраной и мембраной с «жестким центром».

Преобразователи ускорения. Тензорезистивные интегральные акселерометры.

Принципы конструктивно-технологической реализации. Основные характеристики, конструктивные принципы исполнения интегральных акселерометров. Емкостные интегральные акселерометры. Принципы конструктивно-технологической реализации. Основные характеристики.

Преобразователи угловой скорости (микрогироскопы). Основные характеристики микрогироскопов. Конструктивные принципы исполнения.

Разработанные и перспективные технологии изготовления.

Преобразователи состава газов. Принципы преобразования химического состава в электрический сигнал. Резистивные и емкостные преобразователи.

Особенности условий функционирования преобразователей газового состава.

Основные конструктивно-технологические особенности изготовления преобразователей газового состава на основе микрообработки кремния.

Особенности технологических процессов интеграции преобразователей и микросхем. Возможности и технологии интеграции тензорезистивных преобразователей давления, ускорения, микроперемещения и схем обработки сигнала. Реализация интеграции элементов поверхностной микромеханики и ИС.

Техническая и экономическая целесообразность интеграции ЧЭ и микросхем на одном кристалле.

Микроэлектронные сенсоры магнитного поля. Классификация, назначение, вид преобразования, принцип действия. Основные типы интегральных полупроводниковых сенсоров магнитного поля и области их применения.

Микроэлектронные сенсоры магнитного поля. Основные характеристики и критерии качества сенсоров магнитного поля. Основные типы датчиков реализуемых на основе микроэлектронных сенсоров магнитного поля. Применение КМОП технологии интегральных схем для изготовления магниточувствительных элементов. Конструкции и структурные схемы технологических маршрутов формирования различных типов сенсоров. Технологические особенности формирования и их влияние на параметры магниточувствительных сенсоров.

Применение биполярной технологии интегральных схем для изготовления магниточувствительных элементов. Конструкции и структурные схемы технологических маршрутов формирования различных типов сенсоров.

Технологические особенности формирования и их влияние на параметры магниточувствительных сенсоров.

Сенсоры вектора индукции магнитного поля. Сенсоры для измерения двух компонент вектора индукции магнитного поля. Составные и функциональноинтегрированные сенсоры. Основные параметры и особенности технологии формирования. Сенсоры для измерения трех компонент вектора индукции магнитного поля.

Тонкопленочные магниторезистивные датчики магнитного поля. Ось легкого намагничивания. Поле магнитной анизотропии. Коэрцитивная сила. Коэффициент магниторезистивного эффекта. Чувствительность. Гигантский магниторезистивный эффект. Конструкции однослойных и многослойных магниторезистивных датчиков и технологические особенности их формирования.

Магниточувствительные интегральные схемы. Структурные блок-схемы построения. Основные типы выходного сигнала и точностные характеристики.

Технологические особенности формирования по КМОП и биполярной технологиям.

Области применения.

Кремниевые магниточувствительные микросистемы. Принципы построения и конструктивное исполнение. Конструктивные особенности построения и характеристики магниточувствительных микросистем матричного типа.

Разрешение по магнитному полю. Пространственное разрешение. Применение магниточувствительных микросистем в системах магнитной интроскопии и измерительных системах.

Методические рекомендации по организации и проведению государственных экзаменов магистров по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника»

Государственный итоговый междисциплинарный экзамен по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника» является частью итоговой государственной аттестации магистра. Государственный экзамен не может быть заменен оценкой качества освоения образовательных программ путем осуществления текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации студента.

Государственный квалификационный экзамен проводится на 12-м семестре (при 6-ти летнем сроке обучения). Перед проведением экзамена проводится цикл консультаций по программе экзамена, обычно в объеме 10 – 12 учебных часов.

Варианты экзаменационных тестовых заданий составляются экзаменационной комиссией, хранятся в запечатанном виде и выдаются студентам непосредственно на экзамене.

Длительность экзамена обычно составляет 5-6 академических часов.

Студентам выдаются индивидуальные экзаменационные задания. Задания выполняются в специальных экзаменационных тетрадях. После получения экзаменационного задания экзаменуемый знакомится с ним и в течение 15 минут и уточняет с экзаменатором возникшие неясности. По истечении срока проведения экзамена, все экзаменационные тетради сдаются экзаменатору. Проверку экзаменационных тетрадей проводит экзаменационная комиссия. Председатель комиссии распределяет работы между членами комиссии.

Экзаменатор, определив оценку работы, проставляет ее в экзаменационной тетради и ставит свою подпись. В случае неудовлетворительной оценки или отличной председатель экзаменационной комиссии перепроверяет работу и оценка выставляется за подписью обоих экзаменаторов.

В день объявления результатов государственного экзамена может быть предусмотрена возможность проведения апелляции.

Примерная тематика выпускных квалификационных работ магистров по направлению подготовки «Нанотехнология»

с профилем подготовки «Наноэлектроника»

Темы выпускных квалификационных работ магистров по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноэлектроника»

направлены на решение профессиональных задач и соответствуют компетенциям магистра в области профильно-ориентированной деятельности по четырем профилям подготовки.

Для подготовки в области интегральной наноэлектроники (ИНПД) перечень компетенций включает:

– способность применять методы функционально-логического, лингвистического, схемотехнического и топологического проектирования для разработки элементов и устройств интегральной наноэлектроники (ИНПД-1) – способность обоснованно выбирать математические модели интегральных элементов и их параметры в процессе проектно-исследовательской и научноисследовательской деятельности (ИНПД-2);

– владение базовыми знаниями в области материалов наноэлектроники, кристаллической структуры и методов объемной и поверхностной микрообработки кремния (ИНПД-3);

– способность определять оптимальную элементную базу для реализации цифровых и аналоговых устройств обработки информации (ИНПД-4);

– способность обоснованно выбирать структуры базовых приборов и параметры технологических операций для достижения заданных характеристик элементов и устройств интегральной наноэлектроники (ИНПД-5).

Примерная тематика выпускных квалификационных работ магистров в области интегральной наноэлектроники:

1. Исследование процесса формирования матричных наноразмерных структур в Si.

2. Разработка технологии формирования затвора нанотранзистора с длиной канала менее 100 нм на подложке кремний-на-изоляторе.

3. Использование моносилицида никеля в технологии создания тонких КНИструктур.

4. Разработка и исследование технологического маршрута изготовления транзисторов на основе гетероструктур GaN.

5. Исследование методов адиабатического переключения базовых элементов цифровых СБИС с наноразмерными элементами.

6. Исследование функциональных возможностей метода атомно-силовой микроскопии в нанолитографии.

7. Исследование процесса формирования периодической наноразмерной маски на основе пористого оксида алюминия.

8. Ассоциативные методы анализа и обработки информации. Разработка микросхемы памяти SCAM 4K*64 БИТ по технологии 180 нм.

9. Исследование способов реализации прецизионных микропотребляющих источников опорного напряжения на ширине запрещенной зоны.

10. Исследование эффекта электромиграции в многослойной металлизации для наноразмерных элементов.

11. Проектирование и исследование прецизионного КМОП источника опорного напряжения, равного ширине запрещенной зоны с кусочно-линейной коррекцией.

термоанемометрического преобразователя для наносистем.

13. Модификация маршрута физического проектирования системы на кристалле «Эльбрус-3S» с использованием библиотек с проектными нормами 90 нм.

14. Проектирование тракта чтения/записи регистрового файла для микропроцессора «Эльбрус-3S» на технологии 90 нм.

15. Исследование применения синхротронного излучения из поворотных магнитов и из специальных устройств генерации для глубокой литографии.

кремний/диоксид на физические процессы в магнитотранзисторе.

17. Исследование наноразмерных ПЗС структур в ИК фотоприемных матрицах.

18. Нелинейные эффекты в проводниках пониженной размерности.

19. Нелитографическое формирование периодических наноструктур в кремнии.

20. Измерение напряжений ионноимплантированных германиевых слоев в кремнии.

21. Моделирование токового переключения наностолбчатых спин-вентильных магнитных структур.

22. Проектирование аналоговых блоков со сверхнизким напряжением питания.

23. Исследование закономерностей процесса формирования наноструктур методом плазменного травления.

24. Релаксация упругих напряжений в присутствии квантовых точек в ионноимплантированных Si-Ge структурах.

25. Анализ низкомощных схемотехнических решений с изменяемым пороговым напряжением при переходе к наноразмерным КМОП СБИС.

26. Разработка и исследование нагревательного устройства синтеза наноструктур.

27. Разработка монолитных ИС компаратора на основе туннельно-резонансных диодов и полевых транзисторов с затвором Шоттки.

28. Формирование функциональных слоев полупроводникового оксида титана с углеродными наночастицами.

29. Разработка и исследование транзисторов на основе гетероструктур арсенида галлия.

30. Разработка энергоэффективных блоков проверки целостности данных в микро- и наносенсорных сетях.

Для подготовки в области квантовой наноэлектроники (КНПД) перечень компетенций включает:

знание современных экспериментальных методов анализа физических и химических свойств наноструктур и наноматериалов (КНПД-1), навыки планирования и проведения экспериментальных исследований с целью модернизации или создания новых приборов, материалов, компонентов, процессов и методов на базе нанотехнологии (КНПД-2), владение основными современными методами и технологиями создания наноструктур и наноматериалов для наноэлектроники (КНПД-3), навыки разработки физических и математических моделей наноструктур, наноматериалов и приборов на их основе и проведения моделирования с целью улучшения их параметров и характеристик (КНПД-3), разработка новых и использование коммерческих программных продуктов, ориентированных на решение научных, проектных и технологических задач в области нанотехнологии и ее приложениях в наноэлектронике (КНПД-4).

Примерная тематика выпускных квалификационных работ магистров в области квантовой наноэлектроники:

1. Оптимизация режимов МЛЭ для создания резонансно – туннельных гетероструктур.

2. Исследование с помощью АСМ имплантированных структур Si-Ge.

3. Исследование молекулярного канала проводимости сформированного в полимерной матрице.

4. Многозондовый кантилевер для исследования наноразмерных элементов поверхности.

5. Инвертированная резонансно-туннельная гетероструктура.

исследования нанообъектов методом малоуглового рассеяния.

наполнителем для микротомирования при комнатной температуре и последующего измерения на основе АСМ.

8. Формирование наноэлементов на тонких пленках Углерод – Металл методом зондового анодного окисления.

переключения микромагнитных состояний в проводящих микро- наногетероструктурах.

10. Разработка методик формирования сенсорных структур на основе углеродных нанотрубок и исследование их электрофизических свойств.

наноэлектроники методом каталитического пиролиза этанола.

12. Особенности процессов ионной имплантации при создании германиевого p-i-n фотодиода FD - 351.

13. Автоэмиссионный переключатель на основе углеродных нанотрубок.

14. Разработка методик формирования сенсорных структур на основе углеродных нанотрубок и исследование их электрофизических свойств.

15. Исследование электрофизических свойств пленок Nb и NbN полученных во встречно-магнитной системе распыления.

16. Исследование аморфизации кремния методам рентгеновской двухволновой рефлектометрии.

17. Пористый кремний: предлагаемый механизм формирования.

18. Исследование электрофизических принципов работы органических светоизлучающих диодов (ОСИД).

наноэлектроники методом каталитического пиролиза этанола.

20. Исследование и моделирование СВЧ диаграмме – образующих систем для АФАР.

21. Создание СВЧ-резонатора на поверхностных акустических волнах с использованием фокусированного ионного пучка.

22. Численное исследование протоколов квантовой томографии спиновых состояний.

23. Исследование монокристаллических включений в углеситалле методами электронной микроскопии.

24. Изучение анизотропии магнитотранспорта в состоянии с волной спиновой плотности в квазиодномерном органическом соединении (TMTSF)2PF6.

25. Исследование структур и подложек для GaAs детекторов ионизирующего излучения.

26. Измерения и контроль в нано- и микроэлектронике.

автоэмиссионной наноэлектроники.

28. Информационные аспекты интерферирующих квантовых состояний.

29.Сверхбыстрый транспорт в туннельносвязанных квантовых точках.

30. Изучение режимов травления колонной фокусированного ионного пучка.

Для подготовки в области технологии наноэлектроники (ТНПД) перечень компетенций включает:

– формирование навыков решения технологических задач, формирование научно обоснованного подхода к разработке технологических процессов (ТНПД-1), – овладение научно-практическими знаниями в области электрохимических процессов технологии микросистемной техники и наноэлектроники (ТНПД-2), – научно-практические знания в области термо- и фотоэлектрических преобразователей энергии (ТНПД-3), – владение научно-обоснованным подходом к выбору материалов и конструкций полупроводниковых преобразователей энергии, использование на практике последних достижений нанотехнологии (ТНПД-4), – знание физических основ взаимодействия оптического излучения с квантовыми и наноразмерными системами, оптических явлений в средах с различными агрегатными состояниями, оптических и фотоэлектрических эффектов в полупроводниках (ТНПД-5).

Примерная тематика выпускных квалификационных работ магистров в области технологии наноэлектроники:

1. Исследование электрохимического осаждения пленок CdS нанометровой толщины.

2. Разработка процессов осаждения сверхтонких пленок халькогенидов металлов методом молекулярного наслаивания.

3. Исследование электрофизических параметров нанометровых пленок халькогенидов металлов, полученных методом молекулярного наслаивания.

4. Исследование процесса электрохимического формирования металлических нитевидных нанокристаллов.

5. Исследование геометрических параметров нанопористого анодного оксида титана.

6. Кинетика образования нанопористого анодного оксида алюминия.

7. Исследование и разработка процессов осаждения нитевидных нанокристаллов оксида цинка.

8. Разработка и исследование технологических процессов наноэлектроники.

9. Разработка технологии получения и исследование эволюции свойств конденсированных некристаллических наносистем.

10. Исследования в области физической химии наноматериалов.

11. Разработка новых полупроводниковых наноматериалов с заданными свойствами.

12. Разработка нанокластерных структур солнечных элементов.

13. Исследование процесса формирования слоев алюминия с упорядоченной наноструктурированной поверхностью.

14. Исследование технологических процессов создания нанокристаллических материалов.

15. Латеральная рекристаллизация поликремния с использованием никеля.

диэлектрических пленок для наноэлектронных устройств.

17. Аспекты технологии получения наноструктурированного углерода методом химического осаждения из газовой фазы.

18. Исследование процесса диспергирования тонких пленок кремния на инертной поверхности.

19. Исследование процесса низкотемпературного анодного окисления алюминия.

20. Гетерогенное плавление в процессе деградации медных наноразмерных проводников.

21. Нанопрофилирование кремния с использованием комбинированного травления.

22. Исследование явления порообразования при анодном окислении алюминия.

23. Особенности формирования эпитаксиальных гетероструктур на основе нитрида галлия методом молекулярно-лучевой эпитаксии в нанотехнологическом комплексе «Нанофаб-100».

24. Исследование процесса локального зондового окисления сверхтонких пленок халькогенидов, полученных методом молекулярного наслаивания.

25. Разработка технологии получения углеродных наноструктур для автоэмиссионных применений.

26. Разработка методики исследования наноструктурированного композитного материала на основе полимерной матрицы.

27. Исследование технологии получения углеродных нанотрубок в матрице пористого оксида алюминия.

28. Исследование углеродных наноколец методами атомно-силовой микроскопии.

29. Формирование диспергированных пленок на основе проводящих материалов.

30. Исследование плавления нитевидных нанокристаллов металлов в порах анодного оксида алюминия.

Для подготовки в области нано- и микросистемной техники (НТПД) перечень компетенций включает:

знать и владеть методами расчета, моделирования и проектирования типовых элементов нано- и микросистемной техники (НТПД-1), знать и владеть основными критериями прочности, жесткости, устойчивости, которые обеспечивают функционирование изделий нано- и микросистемной техники без отказов, вызванных разрушением и недопустимыми деформациями (НТПД-2), чувствительных элементов с помощью аналитических методов моделирования и компьютерных конечно-элементных моделей; учитывать влияние масштабного фактора на механические, термомеханические и тепловые свойства наноматериалов, на механическую, термомеханическую устойчивость изделий нано- и микросистемной техники (НТПД-3), способность разрабатывать технологическую документацию на изготовление изделий нано- и микросистемной техники с использованием стандартного технологического оборудования (НТПД-4), способность разрабатывать программы и методики испытания изделий нано- и микросистемной техники (НТПД-5).

Примерная тематика выпускных квалификационных работ магистров в области нано- и микросистемной техники:

наномеханической курсовертикали.

элемента НЭМС на базе УВН-71.

3. Разработка устройства прима передатчика радиосигналов для управления НЭМС.

4. Разработка конструкции ячейки приемо-передающей радиостанции и технологии ее сборки и монтажа на основе наноимпринт процессов.

5. Разработка конструкции модуля УКВ радиостанции и технологии сборки и монтажа ее узла на основе наноимпринт процессов.

6. Разработка систем управления автофокцентровкой для web-камеры.

7. Разработка системы обработки изображения для графического ЖК-дисплея по НЭМС технологии.

8. Разработка наноэлектронного блока измерителя линейного уровня.

9. Разработка ячейки питания для блока НЭМС.

10. Разработка USB коммутатора с наноразмерными элементами для защиты данных от НСД.

космического модуля «Астроном 4Б» с использованием наноэлектроники.

12. Разработка устройства управления радиостанции с нанометровыми элементами.

наноэлектронной технологии.

спутника, включающего блок НЭМС.

15. Разработка конструкции и технологии сборки и монтажа ячейки управления НЭМС.

коммутатора радиоэхоответчика.

17. Разработка конструкции и технологии изготовления блока питания и управления плазмотроном для формирования наноразмерных технологических слоев.

18. Разработка ячейки блока выдачи команд управления НЭМС.

19. Разработка ячейки устройства управления и съема сигнала наногироскопа.

20. Радиочастотный считыватель средних частот RFID.

21. Разработка конструкции декодера и технологии сборки и монтажа его ячейки с использованием наноимпринт процессов.

преобразователя и НЭМС космической аппаратуры.

23. Электромеханический привод в вакуумном исполнении для нанотехники.

режимов с высокой точностью.

магнитоупорядоченных распределенных структурах.

26. Управление электрическими параметрами кристаллов интегральных тензопреобразователей.

27. Исследование арсенидгаллиевых детекторов ионизирующих излучений.

28. Исследование теплового пограничного слоя в МЭМС и НЭМС.

29. Анализ полупроводниковых структур для матрицы трехмерного интегрального оптического преобразователя.

30. Разработка и исследование чувствительного элемента датчика расхода газа на основе МЭМС и НЭМС технологий.

Методические рекомендации по организации и проведению защиты выпускной квалификационной работы магистра по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки Защита выпускных квалификационных работ проводится в сроки, оговоренные графиком учебного процесса высшего учебного заведения. Защита выпускных квалификационных работ проводится на открытых заседаниях Государственных аттестационных комиссий с участием не менее половины ее членов. Персональный состав ГАК утверждается приказом Ректора высшего учебного заведения.

Оформленная полностью диссертация и отзыв ее научного руководителя представляется на кафедру не менее, чем за 10 дней до защиты. Кафедра назначает рецензента, который не должен быть членом кафедры или лаборатории, где выполнялась работа.

За день до назначенной защиты диссертация с отзывом руководителя и рецензией сдается на кафедру. Представление к защите подписывается заведующим кафедрой.

В начале процедуры защиты выпускной квалификационной работы секретарь ГАК представляет студента и объявляет тему работы, передает председателю ГАК расчетно-пояснительную записку и все необходимые документы, после чего выпускник получает слово для доклада. На доклад отводится не более 15 минут. На защиту представляется иллюстративный материал по диссертации – не менее плакатов – стандартных листов формата А24.

Плакаты должны полностью отражать содержание работы – объект и методы исследования, полученные результаты.

Возможна замена плакатов другими иллюстративными материалами, обеспечивающими качественный одновременный их просмотр всеми членами ГАК.

По завершению доклада члены ГАК имеют возможность задать вопросы автору работы. Время для вопросов членов ГАК и приглашенных и ответов на них не регламентируется, но не должно превышать 45 минут. Вопросы членов ГАК и ответы выпускника записываются секретарем в протокол. Далее секретарь зачитывает отзыв руководителя выпускной работы и рецензию на выпускную квалификационную работу.

Выпускнику предоставляется возможность ответить на замечания руководителя и рецензента.

Члены ГАК в процессе защиты на основании представленных материалов и устного сообщения автора дают предварительную оценку выпускной квалификационной работы и подтверждают соответствие полученного автором выпускной работы образования требованиям ГОС.

Замечания членов ГАК по каждой выпускной квалификационной работе оформляются в виде документа с внесенными в них критериями соответствия, которые оцениваются членами ГАК по системе: «соответствует» – «не соответствует», а также выставляется рекомендуемая оценка по 4-х бальной системе, принятой в высшей школе.

ГАК на закрытом заседании обсуждает защиту выпускной квалификационной работы и суммирует результаты всех оценочных средств:

– государственного квалификационного экзамена;

– заключение членов ГАК на соответствие;

– оценку выпускной работы, выставленную членами ГАК.

ГАК оценивает выпускную квалификационную работу и принимает общее решение о присвоении студенту соответствующей квалификации и выдаче ему диплома. Обсуждение работы и оценка ее проводятся на закрытом заседании ГАК сразу после окончания защиты работ, назначенных на текущее заседание, и оценка объявляется соискателям.