Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 3 зач. ед. (72 часа)
1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины является формирование у студента профессиональных компетенций в области - фундаментальных основ оптико-электронных приборов, необходимых для подготовки бакалавров, способных к исследованию, разработке, использованию и производству оптико-электронных приборов как в научных лабораториях, так и в условиях производства, другой практической деятельности.
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина Б3.В.04 «Теория оптико-электронных приборов» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла ФГОС ВПО по профилю «Физико и технико полупроводников» направления подготовки бакалавров «Техническая физика» и изучается в седьмом семестре. Дисциплина опирается на знания, полученные при изучении предшествующих курсов «Физика», «Математика», «Математическая физика», «Электродинамика» и «Квантовая механика». Знания, умения и навыки, приобретенные в результате изучения дисциплины, закрепляются и углубляются в ходе изучения последующей дисциплины Б3.В.06 «Квантовая и оптическая электроника» и также необходимы для самостоятельной научно-исследовательской работы, для подготовки выпускной работы, для быстрой адаптации в первичной должности выпускника, работающего в области физики и техники полупроводниковых оптико-электронных приборов и ее приложений, в частности, систем передачи и приема информации.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
| № | Разделы дисциплины по РПД | Объем занятий, час | ||
| Л | ПЗ | СР | ||
| 1 | Основные уравнения теории полупроводниковых приборов | 2 | 2 | 2 |
| 2 | Электронные процессы и контактные явления в полупроводниках | 8 | 3 | 3 |
| 3 | Энергетические диаграммы полупроводников и полупроводниковых структур | 8 | 4 | 4 |
| 4 | Фото- и светодиоды | 10 | 4 | 4 |
| 5 | Поверхность полупроводника, полевые приборы | 6 | 3 | 3 |
| 6 | Приборы на квантово-размерных эффектах | 2 | 2 | 2 |
| Общая трудоемкость 72 час | 36 | 18 | 18 | |
В результате изучения дисциплины студенты должны:
знать:
- физические основы теории оптико-электронных приборов;
- принципы создания и механизмы работы важнейших типов оптико-электронных приборов;
уметь:
- экспериментально и теоретически оценивать достижимые характеристики основных типов электронных и оптико-электронных ;
- оценивать области возможного их применения;
владеть:
- навыками практического использования и разработки оптико-электронных устройств различного назначения;
Иметь представление:
- об использовании результатов теоретических разработок оптико-электронных приборов практической деятельности;
- об основных научно-технических проблемах и перспективах развития оптико-электронных приборов.
4. Объем дисциплины по видам учебной работы и формы контроля
| Виды занятий и формы контроля | Объем по семестрам |
| 7-й семестр | |
| Лекции, ч/нед | 2 |
| Практические занятия, ч/нед | 1 |
| Самостоятельные занятия, ч/нед | 1 |
| Экзамены, шт/сем | 1 |
Общая трудоемкость дисциплины составляет 72 часа.
1.3.05 Дисциплина Б3.В.05 Квантово-размерные системы
Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 2 зач. ед. (65 часов)
1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью дисциплины является усвоение студентами знаний и навыков в области физики и технологии низкоразмерных систем, понимании основных свойств системы с пониженной размерностью, использующихся как при физических исследованиях, так и при проектировании и создании устройств на основе низкоразмерных структур. Особое внимание уделяется качественному и количественному сравнению различных эффектов, возникающих в объемных материалах и системах с пониженной размерностью.
2. Место дисциплины в учебном плане
Дисциплина Б3.В.05 «Квантово-размерные системы» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла ФГОС ВПО по профилю «Физическая электроника» направления подготовки бакалавров «Техническая физика» и изучается в седьмом семестре. Дисциплина опирается на знания, полученные при изучении предшествующих курсов «Физика», «Математика», «Математическая физика», «Теоретическая физика», , «Физика твердого тела и полупроводников» и «Теория оптико-электронных приборов». Знания, умения и навыки, приобретенные в результате изучения дисциплины, необходимы для самостоятельной научно-исследовательской работы, для подготовки выпускной работы, для быстрой адаптации в первичной должности выпускника, работающего в области современных наукоемких технологий, и для его дальнейшего профессионального роста.
| № | Разделы дисциплины по РПД | Объем занятий, час | ||
| Л | ПЗ | СР | ||
| 1 | Введение | 1 | 0 | 0 |
| 2 | Размерное квантование и квантово-размерные структуры | 8 | 2 | 4 |
| 3 | Технология квантово-размерных структур | 5 | 2 | 4 |
| 4 | Свободные и связанные носители в структурах с пониженной размерностью | 6 | 2 | 4 |
| 5 | Кинетические эффекты в квантово-размерных системах | 5 | 2 | 4 |
| 6 | Оптические свойства квантовых ям | 10 | 2 | 4 |
| 7 | Двухмерный электронный газ в сильном магнитном поле | 4 | 3 | 6 |
| Общая трудоемкость 65 час | 39 | 13 | 26 | |
В результате изучения дисциплины студенты должны:
Знать и уметь использовать:
- особенности физических свойств систем с пониженной размерностью и методов их теоретического описания.
- технологию создания структур с пониженной размерностью, включающую как традиционные методы микроэлектроники, так и специфические технологические процессы, разработанные в последние годы для получения низкоразмерных структур.
- уметь выполнять количественные расчеты параметров низкоразмерных систем на базе математического аппарата квантовой механики.
владеть:
- стандартной терминологией, определениями и обозначениями;
- методами обоснованного выбора исследовательского оборудования, оценкой эффективности его работы и адекватности поставленной конкретной задаче;
- анализом и оценкой полученных результатов и аргументацией для подтверждения сделанных на их основе выводов и принятых решений;
- рациональными методами анализа и обработки научно-технической информации;
Иметь представление:
- о связи между фундаментальными свойствами систем с пониженной размерностью и методами их практического использования.
- об основных научно-технических проблемах и перспективах развития современной низко-размерных систем;
- о создании квантово-размерных приборов и устройств с качественно новыми характеристиками и о разработке принципиально новых технологий;
- о взаимосвязи теории и технологии квантово-размерных систем со смежными областями науки и техники..
4. Объем дисциплины по видам учебной работы и формы контроля
| Виды занятий и формы контроля | Объем в 8 семестре |
| Лекции, ч/нед | 2 |
| Практические занятия, ч/нед | 1 |
| Курсовая работа, шт. | 1 |
| Самостоятельная работа, ч/нед | 2 |
| Экзамен, шт./сем. | 1 |
Общая трудоемкость дисциплины составляет 65 часов