Компьютерные науки

Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков

Программа об архитектуре и физических принципах работы наноразмерных компонентов ЭВМ. Изучаются КМДП-транзисторы, гетероструктуры, спинтроника, магнитная память и методы наблюдения нанообъектов.
Студентов 472 Выпускников 30 Для специалистов
690 ₽ 1 200 ₽
или любая сумма на ваше усмотрение
Вы можете оплатить любую сумму, чтобы поддержать наш проект и авторов программы. Объем услуг не зависит от размера вашей оплаты.
Темы:
Аппаратное обеспечение
Объем
36 час.
Длительность
30 дней
Нагрузка в неделю
9 час.
Формат обучения
Дистанционно (самостоятельно)
Описание Учебная программа знакомит с современным состоянием и перспективами развития элементной базы вычислительной техники. В учебной программе рассматриваются изменения свойств материалов при переходе к наноразмерам, принципы одноэлектроники и технологии создания систем на кристалле. Освоение материала строится на системном обзоре новейших технологических достижений, включая наноразмерные устройства памяти, светодиоды, лазерные диоды и принципы магниторезистивной записи данных. Учебная программа ориентирована на инженеров-микроэлектронщиков и исследователей.
Цели
  • Дать системное представление о наноэлектронной элементной базе информатики.
  • Раскрыть физические основы работы компонентов на базе гетероструктур.
  • Познакомить с концепциями спинтроники и наноразмерной памяти.
Чему я научусь?
  • Ориентироваться в технологиях создания наноразмерных транзисторов.
  • Понимать принципы функционирования систем на кристалле (SoC).
  • Анализировать перспективы развития накопителей на магнитных дисках.

Авторы

Войтович Игорь Данилович
Войтович Игорь Данилович
Академик Национальной академии наук Украины, доктор технических наук, профессор
Корсунский Владимир Моисеевич
Корсунский Владимир Моисеевич
Кандидат технических наук, старший научный сотрудник.
Чему я научусь?
  • Ориентироваться в технологиях создания наноразмерных транзисторов.
  • Понимать принципы функционирования систем на кристалле (SoC).
  • Анализировать перспективы развития накопителей на магнитных дисках.

Учебный план

№ Занятия
Экзамен экстерном Внимание! Экзамен экстерном не обязательный для сдачи. При желании вы можете его пройти, если хотите подтвердить свои знания по данному курсу без его изучения или поверить свои знания по нему. Экзамен экстерном можно сдать только один раз. 90 мин
1 Что такое Наноэлектронная элементная база информатики? Как увидеть наноразмерные элементы? "Цель лекции: уточнить предмет изучения и понятие ""наноразмерные структурные элементы"". Объяснить принципы наноскопии, в частности принципы... "Цель лекции: уточнить предмет изучения и понятие ""наноразмерные структурные элементы"". Объяснить принципы наноскопии, в частности принципы работы растровых электронных микроскопов, сканирующего туннельного микроскопа, атомно-силовых микроскопов, сканирующих оптических микроскопов ближнего поля, позволяющих ""видеть"" и исследовать наноразмерные объекты. Дать представление о нанометрологии." ещё
Что такое Наноэлектронная элементная база информатики? Как увидеть наноразмерные элементы? тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 35 мин
2 От микроэлектронной технологии к наноэлектронной Цель лекции: объяснить, как формируют наноразмерные элементы, как постепенно произошел переход от микроэлектронной технологии к наноэлектронной.... Цель лекции: объяснить, как формируют наноразмерные элементы, как постепенно произошел переход от микроэлектронной технологии к наноэлектронной. Ознакомить студентов с основными технологическими процессами наноэлектроники, в частности, с основными современными технологиями наноструктурирования и нанесения слоев нанометровой толщины. Объяснить физико-химические принципы, лежащие в их основе, ознакомить с конструкцией соответствующих технологических комплексов. ещё
От микроэлектронной технологии к наноэлектронной тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 40 мин
3 Качественные изменения свойств при переходе к наноразмерным элементам Цель лекции: показать, что при переходе от микроэлектронной элементной базы информатики к наноэлектронной при некоторых критических... Цель лекции: показать, что при переходе от микроэлектронной элементной базы информатики к наноэлектронной при некоторых критических размерах наблюдаются качественные изменения свойств элементов. Объяснить понятия квантовой плоскости, квантовой линии, квантовой точки, описать их свойства. Ознакомить студентов с основными классическими и квантовыми размерными эффектами, с явлениями одноэлектронного и резонансного туннелирования, квантовой интерференции, квантового эффекта Холла. ещё
Качественные изменения свойств при переходе к наноразмерным элементам тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 30 мин
4 Одноэлектроника – одна из новых концепций построения НЭБИ "Цель лекции: ознакомить студентов с перечнем новых концепций построения НЭБИ и более детально остановиться на одной... "Цель лекции: ознакомить студентов с перечнем новых концепций построения НЭБИ и более детально остановиться на одной из таких новых концепций, которую называют ""одноэлектроникой"". Объяснить устройство, принципы работы и возможности одноэлектронных транзисторов, схемотехнику одноэлектронных логических схем на таких транзисторах. Объяснить устройство одноэлектронных клеточных автоматов, принципы организации и возможности логических сетей и матричных блоков памяти из таких автоматов. Показать, что классические одноэлектронные клеточные автоматы существенно отличаются от квантовых, и поэтому их надо различать и в терминологии." ещё
Одноэлектроника – одна из новых концепций построения НЭБИ тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 30 мин
5 Наноэлектронная элементная база информатики на кремниевых КМДП транзисторах Цель лекции: напомнить принципы построения кремниевой КМДП логики и ее преимущества. Показать, что переход этой элементной... Цель лекции: напомнить принципы построения кремниевой КМДП логики и ее преимущества. Показать, что переход этой элементной базы путем поэтапного масштабирования в область нанометровых размеров был ожидаемым и закономерным. Объяснить основные проблемы, возникшие в ходе совершенствования наноэлектронной кремниевой элементной базы, и пути их решения. Показать также, каким образом освоение наноэлектронной технологии позволило существенно улучшить характеристики фоточувствительных КМДП матриц и расширить область их применения. ещё
Наноэлектронная элементная база информатики на кремниевых КМДП транзисторах тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 40 мин
6 Наноэлектронные устройства памяти на кремниевых КМДП транзисторах Цель лекции: Объяснить принципы построения и функционирования основных вариантов наноэлектронных устройств КМДП оперативной и энергонезависимой памяти... Цель лекции: Объяснить принципы построения и функционирования основных вариантов наноэлектронных устройств КМДП оперативной и энергонезависимой памяти на кремнии. Ознакомить с достижениями в этой области. Показать возможность и перспективность применения матриц энергонезависимой памяти в программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС). ещё
Наноэлектронные устройства памяти на кремниевых КМДП транзисторах тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 40 мин
7 Наноэлектронные специализированные элементы и системы на кристалле "Цель лекции: Объяснить принципы построения и функционирования наноэлектронных АЦП, химически чувствительных полевых транзисторов, чувствительных элементов на... "Цель лекции: Объяснить принципы построения и функционирования наноэлектронных АЦП, химически чувствительных полевых транзисторов, чувствительных элементов на нанокантилеверах, кремниевых сенсоров давления, микроэлектромеханических акселерометров и гироскопов, микрофлюидных кремниевых чипов, ""лабораторий на чипе"". Показать, что все они могут формироваться на кремнии в едином технологическом процессе, который на наноэлектронном этапе развития позволил создавать на одном кристалле интегрированные, функционально завершенные системы информатики и телеавтоматики." ещё
Наноэлектронные специализированные элементы и системы на кристалле тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 30 мин
8 Наноэлектронная элементная база информатики на полупроводниках группы А_ІІІВ_V. Гетеротранзисторы "Цель лекции: Объяснить принципы построения и функционирование сверхбыстродействующих биполярных и полевых гетеротранзисторов на полупроводниках группы АІІІВV... "Цель лекции: Объяснить принципы построения и функционирование сверхбыстродействующих биполярных и полевых гетеротранзисторов на полупроводниках группы АІІІВV и их новых вариантов с использованием резонансного туннелирования и на ""горячих"" электронах." ещё
Наноэлектронная элементная база информатики на полупроводниках группы А_ІІІВ_V. Гетеротранзисторы тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 20 мин
9 Наноэлектронная элементная база информатики на полупроводниках группы АІІІВV. Устройства на ПАВ. Светодиоды. Лазерные диоды Цель лекции: Ознакомить студентов с областями применения гетеротранзисторов. Объяснить принципы построения и функционирования сверхбыстродействующих схем на... Цель лекции: Ознакомить студентов с областями применения гетеротранзисторов. Объяснить принципы построения и функционирования сверхбыстродействующих схем на поверхностных акустических волнах (ПАВ), высокоэффективных светодиодов и лазерных диодов. Ознакомить с областями их применения. ещё
Наноэлектронная элементная база информатики на полупроводниках группы АІІІВV. Устройства на ПАВ. Светодиоды. Лазерные диоды тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 30 мин
10 Наноэлектронный этап развития накопителей информации на магнитных дисках "Цель лекции: Напомнить принципы работы накопителей информации на магнитных дисках, ознакомить с динамикой роста плотности записи... "Цель лекции: Напомнить принципы работы накопителей информации на магнитных дисках, ознакомить с динамикой роста плотности записи информации в них и с основными проблемами, возникшими на ""наноэлектронном"" этапе развития. Объяснить физическую суть гигантского, туннельного и колоссального магниторезистивных эффектов и принципы построения на их основе новых магниторезистивных считывающих головок." ещё
Наноэлектронный этап развития накопителей информации на магнитных дисках тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 25 мин
11 Новейшие наноразмерные технологии записи на магнитные диски. Магниторезистивная память Цель лекции: Ознакомить студентов с новейшими технологиями записи информации на магнитный диск и с их возможностями.... Цель лекции: Ознакомить студентов с новейшими технологиями записи информации на магнитный диск и с их возможностями. Объяснить принципы построения и функционирования устройств магниторезистивной наноэлектронной оперативной памяти, указать на ее преимущества над другими видами оперативной памяти и над флеш-памятью. ещё
Новейшие наноразмерные технологии записи на магнитные диски. Магниторезистивная память тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 35 мин
12 Основы спинтроники Цель лекции: Ознакомить студентов с новыми понятиями спин-поляризованного электрического тока и спин-тока, спиндвижущей силы. Объяснить принципы... Цель лекции: Ознакомить студентов с новыми понятиями спин-поляризованного электрического тока и спин-тока, спиндвижущей силы. Объяснить принципы функционирования многих известных элементов спинтроники и способы построения спинтронных схем. Раскрыть физическую сущность метода спин-транспортного перемагничивания, привести примеры его применения. Ознакомить с процессами, происходящими в контактах ферромагнетика с нормальным металлом и с полупроводником, ознакомить с классом ферромагнитных полупроводников, перспективных для дальнейшего развития спинтроники. ещё
Основы спинтроники тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 40 мин
13 Память c иcпользованием СТП и спинтронные логические схемы Цель лекции: Ознакомить студентов с магниторезистивной памятью 2-го поколения, с трековой памятью и со спинтронными логическими... Цель лекции: Ознакомить студентов с магниторезистивной памятью 2-го поколения, с трековой памятью и со спинтронными логическими схемами 1-го и 2-го поколений, со спинтронным аналогом нейрона. ещё
Память c иcпользованием СТП и спинтронные логические схемы тест для курса Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков 40 мин
Тренировочный экзамен Внимание! Тренировочный экзамен экстерном не обязательный для сдачи. При желании вы можете его пройти, если хотите проверить свои знания курса перед сдачей экзамена. Тренировочный экзамен можно сдавать сколько угодно один раз. 90 мин
Экзамен 60 мин

Какой документ я получу?

Сертификат

Выдаётся автоматически после успешного завершения программы.

Удостоверение о повышении квалификации

Выдается при наличии среднего специального или высшего образования (необходимые документы).

Стоимость программы

690 ₽ 1 200 ₽
или любая сумма на ваше усмотрение
Вы можете оплатить любую сумму, чтобы поддержать наш проект и авторов программы. Объем услуг не зависит от размера вашей оплаты.
^