Тема 1.6. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ
Полупроводниковые диоды и стабилитроны. Система обозначений. Типовые вольт-амперные характеристики выпрямительного диода и стабилитрона. Стабисторы. Динамическое и дифференциальное сопротивление. Максимальная рассеиваемая мощность. Выпрямительные диоды малой мощности, средней мощности, мощные. Диоды с барьером Шоттки. Особенности эксплуатации, использование радиатора, учет тока перегрузки в схеме с реактивными элементами, использование диодов при пониженном атмосферном давлении.
Тиристоры и транзисторы.
Система обозначений. Выбор безопасных электрических и тепловых режимов работы. Правильное использование радиатора. Особенности включения в электрическую сеть.
Тема 1.7. ЭЛЕМЕНТЫ ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ
Источники и приемники излучения. Виды фотоприемников и их основные характеристики. Фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы, фототиристоры. Виды источников излучения и их основные характеристики. Светодиоды, источники света с люминофорами, лазеры.
Оптроны. Типы и параметры оптронов. Оптоэлектронные микросхемы. Применение оптронов в цифровых и линейных схемах, высоковольтных цепях и др.
Оптическая обработка информации. Интегральная и волоконная оптика. Модуляторы оптического излучения. Электрооптические рефлекторы. Оптические транспаранты. Оптические запоминающие среды. Волоконно-оптические волноводы.
Тема 1.8. ЭЛЕМЕНТЫ ИНДИКАЦИИ И ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ
Классификация элементов индикации технических средств ЭВС. Сравнительные параметры индикаторов различных типов.
Примеры индикаторов ламповых, светодиодных, жидкокристаллических, электролюминесцентных, вакуумных электролюминесцентных, газоразрядных.
Газоразрядные индикаторные панели. Электронно-лучевые индикаторы (трубки).
Тема 1.9. ЭЛЕМЕНТЫ ПАМЯТИ
Принцип действия и особенности ЗУ на приборах с зарядовой связью.
Элементы памяти на тонких магнитных пленках. Элементы памяти на цилиндрических магнитных доменах.
Физические основы записи и воспроизведения информации на подвижном носителе.
Способы записи аналоговой и цифровой информации. Магнитные ленты, диски.
Оптические запоминающие устройства. Голографические, символьные, побитные ЗУ.
Тема 1.10. ЛИНИИ ЗАДЕРЖКИ
Классификация и параметры линий задержки. Материалы и детали, применяемые в линиях задержки. Особенности расчета линий задержки по рабочим параметрам.
Раздел 2. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ
Тема 2.1. ВВЕДЕНИЕ
Интегральные микросхемы (ИМС) и микропроцессоры (МП) - элементная база современных ЭВС, БИС и СБИС - результат поступательного развития и взаимного обогащения микроэлектроники и вычислительной техники. Принципы классификации микросхем. Классификация ИМС по конструктивно-технологическому признаку и функциональному назначению.
Тема 2.2. ГИБРИДНЫЕ И ПЛЕНОЧНЫЕ ИМС. ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА
Пленочные резисторы. Конструкции. Параметры. Свойства. Пленочные конденсаторы. Конструктивные разновидности. Свойства.
Пленочные RC-структуры. Конструктивные разновидности. Области применения. Пленочные индуктивности. Конструкции. Свойства. Пленочные контакты и межсоединения.
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МИКРОСХЕМ
Классификация элементной базы полупроводниковых микросхем. Конструктивные варианты реализации элементов и их электрофизические параметры. Пластины, их типоразмеры и условные обозначения.
Полупроводниковые ИМС на биполярных структурах. Биполярные интегральные транзисторы. Конструкции, принципы функционирования, конструктивно-технологические особенности и варианты исполнения. Паразитные параметры транзистора. Биполярный транзистор как базовая структура для создания других элементов полупроводниковых ИМС и МП.
Распределение примесей в областях интегрального биполярного транзистора. Конструктивно-технологические методы улучшения параметров интегральных биполярных транзисторов.
Конструктивный расчет планарных биполярных интегральных транзисторов. Исходные данные и допущения. Определение ширины рабочей базы биполярного транзистора.
Расчет геометрических размеров транзистора в плане. Проверка электрических параметров транзистора. Диоды в полупроводниковых микросхемах. Конструкции, параметры, особенности проектирования.
Резисторы в полупроводниковых ИМС. Конструктивно-технологические особенности. Конструктивные разновидности и области применения. Рекомендации по конструированию диффузионных резисторов.
Конструирование и расчет диффузионных резисторов. Определение конструктивных размеров контактных областей. Особенности расчета пинч-резисторов.
Конденсаторы в полупроводниковых микросхемах. Конструктивно-технологические параметры и свойства. Конструирование и расчет конденсаторов, создаваемых на основе МДП-структур.
Конструирование межэлементных соединений и контактных площадок в полупроводниковых микросхемах. Особенности конструкций многослойных и многоуровневых соединений. Диффузионные перемычки.
Полупроводниковые ИМС на униполярных структурах. Униполярные транзисторы. Конструкции, принципы функционирования. Конструктивно-технологические особенности и варианты построения. Полевые. МОП-, МДП- и КМОП-транзисторы. МДП-транзисторы как единый типовой схемный элемент.
Взаимосвязь между электрическими и конструктивными параметрами МДП-транзистора. Эквивалентная схема и частотные свойства МДП-транзистора. Биполярно-полевые структуры. МНОП-транзистор. Направление совершенствования элементной базы полупроводниковых ИМС на МДП-структурах.
Тема 2.4. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МИКРОСХЕМ.
Методы изоляции элементов в полупроводниковых микросхемах: изоляция р-п-переходом, диэлектриком и комбинированным способом. Требования к методам изоляции элементов. Конструкции фрагментов ИМС с различными вариантами изоляции элементов.
Разработка топологии полупроводниковой ИМС. Определение количества изолирующих областей. Топологический чертеж. Оценка качества разработанной конструкции.
Особенности разработки топологии полупроводниковых ИМС на МДП-структурах. Защита ИМС. Перспективы развития конструкций и методов конструирования ИМС.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
-
Проектирование интегрального биполярного транзистора.
-
Расчет элементов полупроводниковых микросхем на МДП-структурах.
-
Проектирование пассивных элементов полупроводниковых интегральных
микросхем.
-
Проектирование пленочных резисторов.
ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
-
Изучение и анализ конструктивно-технологических особенностей гибрид
ных интегральных микросхем.
-
Исследование и оценка параметров пленочных элементов гибридных инте
гральных микросхем.
-
Изучение и анализ конструктивно-технологических особенностей полупро
водниковых интегральных микросхем.
-
Исследование конструкций и характеристик интегральных RC-структур.
-
Изучение резисторов постоянного и переменного сопротивлений.
6. Конденсаторы.
-
Исследование влияния конструкции и режимов работы импульсных транс
форматоров на их основные параметры.
-
Исследование конструкций и характеристик линий задержки.
-
Изучение конструкций контактных устройств.
ЛИТЕРАТУРА
ОСНОВНАЯ
-
Опадчий Ю.Ф. и др. Аналоговая и цифровая электроника: Учебник для вузов. / Ю.Ф.Опадчий, О.П.Глудкин, А.И.Гуров; Под ред. О.П.Глудкина. - М.: Горячая Линия - Телеком, 1999.
-
Акимов Н.Н. и др. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник. / Н.Н.Акимов, Е.П.Ващуков, В.А.Прохоренко, Ю.П.Ходоренок. - Мн.: Беларусь, 1994.
-
Коледов Л.А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1989.
-
Березин А.С., Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем: Учебное пособие для вузов. / Под ред. И.П.Степаненко. -- М.: Радио и связь, 1992.
|