|
ФУНКЦІОНАЛЬНА ЕЛЕКТРОНІКА
1. Вступ. Функціональна електроніка як альтернатива інтегральної електроніки. Фізична інтеграція - основа функціональної електроніки. Положення і задачі функціональної електроніки. Основні напрямки розвитку та складової частоти.
2. Оптоелектроніка. Оптичні явища в твердих тілах. Особливості взаємодії випромінювання з речовиною. Перетворення випромінювання в твердих і рідких тілах. Голографія. Фотохімія. Електрооптика. Магнітооптика. Матеріали оптоелектроніки: елементи 4 групи, A3В5, потрійні сполуки, сегнетоелектрики, п'єзоелектрики, феромагнетики, халькогеніди, оксиди перехідних металів, деякі органічні матеріали. Класифікація оптоелектронних елементів і систем. Оптронні елементи. Джерела світла, фотоприймачі, модулятори світла, оптично і електрично керовані транспорти. Оптичні реверсивні запам'ятовуючі елементи і середовища. Скловолоконні та плівкові активні і пасивні елементи. Оптоелектронні системи, інтегральні схеми з оптоелектронною настройкою. Аналогові системи обробки зображення. Системи оптичної пам'яті. Системи оптичного зв'язку.
3. Акустоелектроніка. Взаємодія ультразвукових коливань з електронами провідності в твердому тілі. П'єзонапівпровідникові перетворювачі об'ємних пружних коливань. Розрахункові формули для перетворювачів різних типів. Виготовлення і характеристики напівпровідникових п'єзоперетворювачів. Збудження, каналізація, регістрація поверхневих акустичних коливань (ПАК). Лінійна і нелінійна взаємодії ПАК з носіями заряду в напівпровідниках, шаруватих структурах, п'єзоелектриках.Прилади обробки сигналів на основі поверхневих акустичних коливань: лінії затримки, резонатори, електроакустичні підсилювачі і змішувачі радіосигналів.Застосування нелінійних акустоелектронних процесів для обробки складних радіосигналів, пристрої з внутрішньою пам'яттю.
4. Магнітоелектроніка. Основні відомості з теорії магнетизму і магнітних матеріалів. Криві намагніченості, петлі гістерезісу. Логічні та запам'ятовуючі магнітні елементи. Тонкоплівкові магнітні елементи. Залежність структури і властивостей магнітних матеріалів від товщини плівки. Запам'ятовуючі пристрої на магнітних плівках. Запам'ятовуючі пристрої на циліндричних магнітних доменах. Генерація, анігіляція, стійкість, способи переміщення циліндричних магнітних доменів. Особливості побудови цифрових пристроїв на циліндричних магнітних доменах. Магнітні матеріали для елементів з циліндричнмими магнітними доменами.
5. Функціональні прилади на основі діелектричних плівок і аморфних матеріалів. Струми, обмежені об'ємним зарядом у діелектричних плівках. Діоди і транзистори на основі струмів, обмежених об'ємним зарядом. Транзистори типу метал-оксид напівпровідник або метал-діелектрик- напівпровідник. Прилади з вольт-амперними характеристиками S-типу з аморфних матеріалів. Фізичні властивості аморфних напівпровідників. Енергетична діаграма, домішкові стани, щілина рухливості. Класифікація аморфних матеріалів. Аналіз вольт-амперних характеристик. Час перемиання з високоомного в низькоомний стан. Механізми утворення ВАХ S-типу. Реалізація швидкодіючих запам'ятовуючих пристроїв великої ємності на основі аморфних матеріалів.
6. Функціональні прилади на основі рухливих електричних неоднорідностей в однорідних напівпровідниках. Прилади на основі ефекта Ганна. Від'ємний диференційний опір у дводолинні моделі. Генератори, підсилювачі НВЧ. Імпульсно-кодові модулятори, компаратори, аналогово-цифрові перетворювачі, надшвидкодіючі мікросхеми, лінії затримки, генератори коливань складної форми. Діодні структури з ВАХ S-типу на основі однорідних кристалів. Шнурування струму, Переміщення шнурів під впливом магнітного поля. Використання шнурів для створення логічних елементів.
7. Багатошарові р-n-р-n структури. Тиристори. Принцип дії. Критерії перемикання. Статична вольтамперна характеристика при прямому зміщенні. Взаємодія р-n переходів. Розподіл потенціалів. Перехідні процеси в тиристорах при вмиканні та вимиканні. Особливості роботи тиристорів великої площі. Напівпровідникові прилади на основі тиристорніх структур.
8. Кріоелектроніка. Кріоелектронні прилади як такі, що працюють при низьких температурах. Фізичні ячвища, що лежать в основі створення кріоелектронних пристроїв: надпровідність, поява у деяких металів при низьких температурах напівпровідникових властивостей, залежність діелектричної проникливості від напруженості електричного поля. Основні відомості з теорії надпровідності. Руйнування надпровідності магнітним полем. Ефект Мейснера. Теплоємність. Властивості напівпровідників в інфрачервоному та НВЧ-діапазонах спектра. Ефект Джозефсона. Інші кріогенні прилади: параметричні підсилювачі, параелектричні підсилювачі, резонатори, фільтри, лінії затримки кріоелектронні.
9. Квантова електроніка. Фазові переходи метал-напівпровідник у сполуках перехідних металів. Механізм фазових переходів. Фазові переходи в рідких кристалах. Використання фазових переходів в оптоелектроніці. Пристрої індикації. Прилади контролю і регулювання НВЧ-випромінювання на основі фазових переходів. Перемикаючі елементи.
10. Прилади із зарядовим зв'язком. Принцип роботи та основні параметри МДН-структур. Ідеальна МДН-структура. Напівпровідникова пам'ять. Пристрої формування зображення. Прилади обробки радіотехнічних сигналів. Аналогові лінії затримки. Зсуваючі регістри. Запам'ятовуючі пристрої.
11. Хемотроніка. Теоретичні і технологічні принципи побудови електрохімічних перетворювачів. Інформаційні та керуючі системи на основі процесів у рідинах і на границіх рідких фаз. Типи хемотронних приладів: інтегратори, підсилювачі, випростувачі, електрокінетичні перетворювачі, електрохімічні елементи пам'яті.
12. Молекулярна електроніка. Ефекти переносу зарядів у рідких середовищах і на границях твердих і рідких фаз. Властивості міжфазових границь та їх застосування у молекулярній електроніці. Дискретні інтегратори. Електрохімічно керовані резистори. Кулонометри. Використання дискретних інтеграторів в автоматиці, вімирювальній техніці, електрохімічні перетворювачі механічних величин. Іономірна і молекулярна електроніка. Визначення і класифікація. Полімерні іоноселективні датчики. Іоноселективні польові транзистори. Ферментні датчики на біологічно активні сполуки.
13. Біоелектроніка. Напівпровідникові прилади з від'ємним диференційним опором. Нейристори - аналоги нервових волокон. Нейристори на основі S-діодів, тунельних діодів, модуляційних транзисторів, напівпровідникових приладів. Нейристори на основі лазерно-активних середовищ.
14. Шляхи розвитку функціональної електроніки і перспективи ії використання у сучасній техніці.
ЛІТЕРАТУРА
1. Бугаев А.А., Захарченя В.П., Чудновский Ф.А. Фазовый переход металл-полупроводник и его применение.- Л.: Наука, 1979. - 169 с.
2. Вопросы пленочной электроники. - М.: Сов. радио, 1966. - 427 с.
3. Стражевский И.В. и др. Хемотроника. - М.: Наука, 1974 . - 258 с.
4. Каринский С.С. Устройства обработки сигналов на ультразвуковых поверхностных волнах. - М., 1975. - 238 с.
5. Комаровских К.Ф. Функциональные схемы с активной связью на структурах с отрицательным сопротивлением//Электронная промышленность. - 1973. - № 9. - С. 32-35.
6. Левинштейн М.Е., Пожела Ю.К., Шур М.С. Эффект Ганна. - М.: Сов. радио, 1975. - 264 с.
7. Лидоренко Н.С. Введение в молекуляярную электронику. - М.: Энергоиздат, 1984. - 320 с.
8. Месс Т., Баррел Г., Эллис Б. Полупроводниковая оптоэлектроника//Под ред. С.А. Медведева. - М.: Мир, 1976. - 428 с.
9. Молчанов В.Д. Магнитная микроэлектроника. - М.: Сов. радио, 1977. - 218 с.
10. Носов Ю.Р. Оптоэлектронные интегральные схемы//Электронная промышленность. - 1977. - № 6. - С. 18-23.
11. Рамбиди Н.Г., Замалин В.М. Молекулярная микроэлектроника//Поверхность: физ., хим., мех. - 1986. - № 3. - С. 5-30.
12. Свечников С.В. Элементы оптоэлектроники. - М.: Сов. радио, 1967. - 279 с.
13. Стражевский И.В. и др. Хемотроника. - М.: Наука, 1974. - 258 с.
14. Ультразвук. - М., 1979.
15. Штриффер Дж. Теория сверхпроводимости. - М., 1970. - 450 с.
16. Эшенфельдр А. Физика и техника цилиндрических магнитных доменов. - М., 1983. - 486 с.
Програму склав:
- В.А.Бродовий, д-р фіз.-мат. наук.
|