Рабочая программа по дисциплине «Физика. Спецглавы»

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Владимирский  государственный  университет»

кафедра «Конструирования и технологии радиоэлектронных средств»

УТВЕРЖДАЮ         

Первый проректор

_______________

«___» _____________2005 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине ____________________«Физика. Спецглавы»_________________

для специальностей  210201 «Проектирование и технология радиоэлектронных_ средств» и 210202 «Проектирование и технология_электронно-вычислительных средств» направления 210200 «Проектирование и_технология электронных____ средств»                __________________________________________________

вид обучения                     полное очное образование     ____________________

(очное, очно-заочное, заочное)

Учебный план курса

Владимир 2005 г.

1. Введение

1.1.  Значение курса в подготовке специалиста

Современная электроника базируется на фундаментальных явлениях и эффектах в структуре полупроводников. Анализ оценок показателей качества и технического совершенства современных интегральных микросхем (ИМС) показывает, что они близки к теоретическому пределу. Затраты всех видов ресурсов на дальнейшее совершенствование традиционных интегральных технологий не оправдываются достигаемыми техническими и экономическими эффектами.

Такое положение в значительной мере обусловлено концептуальными недостатками классической микроэлектроники – последовательная обработка каждого бита информации, необходимость передачи носителей информации – электрических сигналов по физическим проводникам. Последовательные алгоритмы обработки информации обуславливают необходимость синтеза предельно сложной физической среды, интегрирующей т.н. статические неоднородности  - резисторы, диоды транзисторы и другие элементы в составе ИМС. Естественным следствием концептуальных недостатков традиционных  интегральных технологий является ограничения  на скорость передачи и объемы обрабатываемой информации. В конечном итоге недостатки современных технологий обусловлены использованием ограниченного множества из общего числа известных эффектов и явлений в структуре твердого тела. В частности широко используются лишь механизмы диффузионного и дрейфового переноса носителей заряда в полупроводниках, контактные явления и эффекты на границах разделов сред.

Современные тенденции развития материальной базы информационных технологий ориентированы на применение параллельных алгоритмов обработки информации. Физическая реализация устройств обработки информации предусматривает использование значительно более широкого перечня эффектов в структуре твердого тела. При этом для хранения передачи и обработки информации используются специально создаваемые среды и состояния, называемые динамическими неоднородными. В конкретных применениях динамические неоднородности имеют различную физическую природу. (акустические, электрические, магнитные, электромагнитные поля и колебания в различных средах). Решение задач повышения производительности информационных  систем прием параллельной обработки информационных массивов предусматривает разработку способов генерации и детектирования динамических неоднородностей.

Отмеченные тенденции в настоящее время реализуются в рамках научно–технического направления определяемого как функциональная электроника. Накопленный опыт производства и применения изделий функциональной электроники – фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ), устройства памяти на цилиндрических магнитных доменах (УМД), оптические процессоры и др. подтверждает тенденцию ускоренного развития этого направления с постепенным вытеснением изделий традиционной электроники. Опережающая подготовка специалистов в области разработки и производства информационных устройств и систем должна предусматривать изучение хотя бы основных (базовых) эффектов на поверхностях и структурах полупроводниковых и диэлектрических материалов. При этом особое внимание необходимо обращать на изучение математических моделей и моделирование физических эффектов. Изучение дисциплины способствует формированию теоретических основ функциональной электроники как основы для физико-теоретической подготовки специалистов в области проектирования и производства перспективных информационных систем.