Темы рефератов с рекомендациями по составлению

1. Материаловедение – основа современной науки и техники. /1, 2/

Материаловедение является основой для изучения многих специальных дисциплин. Разнообразие свойств материалов является главным фактором, предопределяющим их широкое применение в технике. В связи с этим материаловедение как наука занимается изучением строения материала в тесной связи с их свойствами. Основные свойства материалов можно подразделить на физические, механические, технологические и эксплуатационные.

2. Кремний – основной полупроводниковый материал микроэлектроники. /1, 3/

Основным материалом современной электроники остается кремний. Наиболее важными областями его применения являются: микроэлектроника, силовая электротехника, солнечная энергетика. Кратко рассмотреть составляющие микроэлектроники - это материал как объект изучения, технология как способ его получения и области применения материала.

3. Основы современной электроники. /4, 5/

Кратко рассмотреть принципы работы полупроводниковых приборов и интегральных микросхем. Классификация материалов по их использованию при изготовлении элементов электронной техники (катоды, аноды, сетки, активные и пассивные элементы микросхем, элементы полупроводниковых приборов).

4. Современные методы исследования свойств полупроводниковых материалов. /7, 9/

Основными объектами исследования являются сложные полупроводниковые твердые растворы соединений А₃В₅, модифицированные с помощью легирования примесями с переменной валентностью. Примесные состояния в этих соединениях характеризуются набором уникальных свойств, не имеющих аналогов в других полупроводниковых материалах. Экспериментально исследуются электрофизические, фотоэлектрические и кинетические явления.

5. Полупроводниковые приборы и основы их проектирования. /8/

Основные принципы и методы расчета, проектирования и конструирования компонентов, приборов и устройств электронной техники на базе системного подхода, включая этапы схемного конструкторского и технологического проектирования.

6. Методы исследования материалов и элементов электронной техники. /8/

Требования к материалам, используемых для изготовления приборов технической электроники (химическая чистота, класс обработки, гигиена производства материалов электронной техники). Оптические методы исследования материалов, в том числе пленочных (коэффициенты отражения, поглощения и их частотные зависимости – спектральные свойства, фотоэмиссионные свойства.

7. Физико-химические основы получения новых полупроводниковых соединений. /6, 8/

Необходимость получения материалов, обладающих специальными свойствами, выдвигают перед наукой задачу дальнейшего развития физики и химии твердого тела, призванных разрабатывать научные основы создания новых конструкционных материалов с заданными свойствами. Рассмотреть физико-химические основы технологии полупроводниковых материалов, основные методы выращивания монокристаллов, а также основы технологии получения полупроводниковых материалов и их свойства.

8. Кремний — материал наноэлектроники. /1, 9/

Кратко рассмотреть проблемы и возможности использования кремния для создания приборов и устройств наноэлектроники и нанофотоники. Рассмотреть наиболее перспективные технологические возможности формирования наноразмерных кремниевых структур. Технологии микро- и наноэлектроники.

9. Этапы развития электроники от микро- до нано. /9, 10/

Проследить развитие от микро- к наносистемной технике, переход от “микро” к “нано” – не количественный, а качественный, означающий скачок от манипуляции с веществом к манипуляции отдельными атомами. Прогресс в области твердотельной электроники в первую очередь определяется развитием технологии структур, на основе которых производятся дискретные приборы и интегральные схемы.

10. Монокристаллы, пластины и эпитаксиальные структуры кремния, арсенида галлия и соединений А3В5 в технологии изготовления приборов электронной техники. /9/

Технология создания материалов для микроэлектроники включает следующие основные направления: монокристаллы, пластины и эпитаксиальные структуры кремния, арсенида галлия и других соединений А3В5; многослойные гетероэпитаксиальные структуры (в том числе квантово-размерные) на основе твердых растворов соединений А3В5, А2В6 и твердых растворов германий-кремний; монокристаллы и пленочные композиции на основе алмаза и карбида кремния.

11. Полупроводниковые соединения в микро- ,опто- и наноэлектронике. /9/

Кратко дать характеристику веществам с четко выраженными свойствами полупроводников в широком интервале температур, являющиеся основой для создания полупроводниковых приборов. Важнейшие представители этой группы: GaAs, InP, InAs, InSb, GaN, являющиеся прямозонными полупроводниками, и GaP, AlAs -- непрямозонные полупроводники. Многие полупроводниковые материалы типа АIIIВV образуют между собой непрерывный ряд твердых расплавов - тройных и более сложных (GaxAl1-xAs, GaAsxP1-x, GaxIn1-xP, GaxIn1-xAsyP1-y и т.п.), также являющихся важными.

12. Материаловедение и технология новых материалов. /11, 12/

Знание структуры и свойств материалов приводит к созданию принципиально новых продуктов и даже отраслей индустрии. Эта наука использует целый ряд методов, позволяющих исследовать структуру материалов. При изготовлении наукоёмких изделий в промышленности, особенно при работе с объектами микро- и наноразмеров необходимо детально знать характеристику, свойства и строение материалов. Решить эти задачи и призвана наука — материаловедение.

13. Полупроводниковые материалы – основа современной электроники. /13, 14/

Кратко рассмотреть твердотельные электронные приборы на базе полупроводниковых материалов, от которых они и получили свое наименование - полупроводниковые приборы.

14. Новые методы получения материалов для наноэлектроники. /14, 15/

Основу наноэлектроники составляют те же самые элементы, что и в микроэлектронике - транзисторы, но с нанометровым размером. Рассмотреть наиболее перспективные технологические возможности формирования наноразмерных кремниевых структур. Технологии микро- и наноэлектроники.

15. Материалы и элементы электронной техники. /14, 15/

Рассмотреть физические процессы и явления, протекающие в активных диэлектриках и магнитных материалах в различных условиях их эксплуатации. Значительное внимание уделено новым перспективным материалам функциональной диэлектрической и магнитной электроники.

16. Солнечные элементы: физика, технология и электроника. /15, 16/

Рассмотреть основные физические процессы, протекающие в полупроводниковых солнечных элементах, при преобразовании солнечного излучения в электроэнергию.

17. Использование солнечных элементов. /15, 16/

Рассмотреть основные области применения солнечных элементов, при использовании энергия солнца напрямую преобразуется в электрическую.

18. Методы преобразования солнечной энергии. /15, 16/

Описать устройство полупроводниковых солнечных элементов, рассмотреть основные методы преобразования солнечной энергии в различные виды энергии и показывает, что каждый из них имеет определенные достоинства и недостатки.

19. Солнечные батареи на полупроводниковых структурах. /15, 16/

Теоретическая модель, объясняющая характерные особенности работы полупроводниковых фотопреобразователей.

20. Современная тенденция в развитии солнечных элементов. /15, 16/

Рассмотреть различные аспекты исследований, разработок и применения фотоэлектрического метода преобразования солнечной энергии, пути повышения их эффективности.

21. Оси симметрии в кристаллах. /17, 18/

Кратко рассмотреть основные сочетания имеющихся в кристаллической решётке поворотных осей симметрии и зеркальных плоскостей симметрии приводящих к делению кристаллов на 32 класса симметрии.

22. Жидкие кристаллы. /17, 18/

Рассмотреть свойства кристаллов, которые характеризуются жидкокристаллическим (мезоморфным) состоянием вещества называется такое состояние, свойства которого являются промежуточными между свойствами твердого кристалла и жидкости.

23. Природные и синтетические алмазы – уникальность областей применения. /17, 19/

Рассмотреть основные гипотезы происхождения природных алмазов, описать свойства и применение природных алмазов.

24. Алмаз – средоточие уникальных свойств среди природных материалов. /18, 19/

Рассмотреть свойства и параметры алмазов, которые делают эти кристаллы широко востребованными в промышленности.

25. Кристаллы в лазерной технике. /18, 19/

Рассмотреть области применения кристаллов использующихся в лазерной технике. Дать представление об основных направлениях применения лазеров в промышленности и космических исследованиях.

Список рекомендуемой литературы

1. Герасименко Н.Н., Пархоменко Ю.Н. Кремний — материал наноэлектроники. Москва: Техносфера, 2006.

2. Сорокин В.С., Антипов Б.Л., Лазарева Н.П. Материалы и элементы электронной техники. В 1, 2 т. – М.: Академия, 2006.

3. Голенищев-Кутузов В.А. Материалы микроэлектроники. – Казань: КГЭИ, 2000.

4. Голенищев-Кутузов А.В., Голенищев-Кутузов В.А. Диэлектрические и магнитные материалы в электронике. – Казань: КГЭУ, 2002.

5. Пасынков В.В., Сорокин В.С. Материалы электронной техники: Учебник. – СПб.: Лань, 2002.

6. Петров К.С. Радиоматериалы, радиокомпоненты и электроника: Учебное пособие. – СПб.: Питер, 2006.

7. Антипов Б.Л., Сорокин В.С., Терехов В.А. Материалы электронной техники. Задачи и вопросы. – СПб.: Лань, 2003.

8. Случинская И.А. Основы материаловедения и технологии полупроводников, – Москва, 2002.

9. Дж. М. Мартинес-Дуарт, Р. Дж. Мартин-Палма, Ф. Агулло-Руеда Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники – Серия: Мир материалов и технологий. Издательство: Техносфера, 2007.

10. Гуртов В.А Твердотельная электроника. Издательство: Техносфера, 2005.

11. Яннини Б. Удивительные электронные устройства. Издательство: НТ Пресс, 2009

12. Игумнов Д. В., Костюнина Г. П. Основы полупроводниковой электроники. Учебное пособие. Издательство: Горячая Линия - Телеком, 2005

13. Гаврилов С. А., Белов А. Н. Электрохимические процессы в технологии микро- и наноэлектроники. Учебное пособие. М.: Высшее образование. Серия: Основы наук. Инженерно-технические, 2009

14. Игнатов А.Н., Фадеева Н.Е., Савиных В.Л. Классическая электроника и наноэлектроника. Учебное пособие. М.: Флинта: Наука, 2009

15. Сибикин Ю. Д., Сибикин М. Ю. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии: Учебное пособие. Издательство: РадиоСофт, 2008

16. Удалов С. Н. Возобновляемые источники энергии. Издательство: НГТУ, 2009

17. Малышев В.А. Основы квантовой электроники и лазерной техники. Издательство: Высшая школа, 2006

18. Пойзнер Б.Н. Физические основы лазерной техники. Издательство: НТЛ, 2006

19. В. Немудров, Г. Мартин Системы-на-кристалле. Проектирование и развитие. Издательство: Техносфера, 2004