Елементна база твердотільної електроніки
Спеціальність: Електроніка
Код дисципліни: 6.171.00.O.023
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електронна інженерія
Лектор: Доктор філософії, доцент Булавінець Тетяна Олександрівна
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Інтегральна компетентність: здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов, під час професійної діяльності у галузі електроніки, або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів електроніки.
Загальні компетентності:
ЗК2. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
ЗК7. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
ЗК11. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт.
Спеціальні (фахові, предметні) компетентності:
СК1. Здатність використовувати знання і розуміння наукових фактів, концепцій, теорій, принципів і методів для проектування та застосування приладів, пристроїв та систем електроніки.
СК5. Здатність застосовувати відповідні математичні, наукові й технічні методи, інформаційні технології і комп’ютерне забезпечення, навички роботи з комп’ютерними мережами, базами даних та Інтернет-ресурсами для вирішення інженерних задач в галузі електроніки.
СК6. Здатність ідентифікувати, класифікувати, оцінювати і описувати процеси у приладах, пристроях та системах електроніки за допомогою аналітичних методів, засобів моделювання, дослідних зразків та результатів експериментальних досліджень.
Результати навчання: Програмні результати навчання:
Р4. Оцінювати характеристики та параметри матеріалів електронної техніки, розуміти основи твердотільної електроніки, електротехніки, аналогової та цифрової схемотехніки, перетворювальної та мікропроцесорної техніки.
Р5. Використовувати інформаційні та комунікаційні технології, прикладні та спеціалізовані програмні продукти для вирішення задач проектування та налагодження електронних систем, демонструвати навички програмування, аналізу та відображення результатів вимірювання та контролю.
Комунікація:
К6. Здатність розробляти комунікації в команді, знаходити розуміння в процесі виконання індивідуальних завдань і виконання взятих на себе обов’язків.
Автономія і відповідальність:
АВ5. Здатність самостійно здійснювати підготовку завдань, організовувати командну професійну взаємодію, розробляти проектні рішення з урахуванням невизначеності, розробляти відповідні методичні та нормативні документи, а також пропозиції та заходи щодо реалізації розроблених проектів і програм.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: Фізика. Фізичні основи електронної техніки.
Кореквізити: Основи моделювання для електронної техніки. Аналогова схемотехніка. Мікропроцесори та системи на їх основі.
Короткий зміст навчальної програми: Навчальна дисципліна присвячена вивченню основних груп матеріалів, що використовуються в електронній техніці: діелектрики, напівпровідники, провідники та магнітні матеріали. Викладаються основні електрофізичні параметри та характеристики матеріалів, структура, використання для електронних приладів, напівпровідникових та гібридних мікросхем. Розглядаються напрями розвитку, нові перспективні типи матеріалів: наноструктурні, квантововимірні, композитні та органічні матеріали.
Опис: • Структура напівпровідників і типи провідності.
• Концентрація носіїв заряду в напівпровідниках у нерівноважному стані.
• Висота потенціального бар’єра р-n переходу.
• Електричний пробій p-n переходу.
• Визначення та класифікація діодів.
• Імпульсні діоди.
• Напівпровідникові стабілітрони та стабістори.
• Тунельний діод. Перемикальні діоди. Діоди Ганна.
• Класифікація біполярних транзисторів.
• Схеми вмикання транзистора.
• Модель Еберса-Молла.
• Потужні транзистори.
• Диністор.
• Різновиди тиристорів.
• Польові транзистори з керувальним р-п переходом.
• Польові транзистори з ізольованим затвором.
• Параметри МДН-транзисторів.
• Потужні польові транзистори.
• Нанорозмірні ефекти в МДН транзисторах та квантові ефекти.
• Польові гетеро транзистори.
• Схеми вмикання біполярних транзисторів.
• Базова конструкція та принцип функціонування ПТКП.
• GBT-біполярний транзистор з ізольованим затвором.
• Фотометричні параметри оптичного випромінювання.
• Біполярні фототранзистори.
• Світловипромінювальні прилади.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль: виконані та захищені лабораторні роботи, розв’язування задач в аудиторії, виконання домашніх завдань.
Підсумковий контроль: екзамен.
Критерії оцінювання результатів навчання: Розподіл балів у 100-бальній шкалі.
Поточний контроль (30 балів): лабораторні роботи – 20 балів; практичні роботи – 10 балів.
Екзаменаційний контроль – 70 балів (письмова компонента – 50 балів, усна компонента – 20 балів).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки, аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Базова література:
1. Субмікронні та нанорозмірні структури електроніки: Підручник / З.Ю. Готра, І.І. Григорчак,Б.А. Лук’янець, В.П. Махній, С.В. Павлов, Л.Ф. Порлітанський, Ежи Потенські. Чернівці: Видавництво та друкарня “Технологічний центр”, 2014. – 839 с.
2. Мікросхемотехніка: Підручник за ред З.Ю. Готри [Гельжинський Ш.Ш., Голяка Р. Л., Готра З.Ю., Марусенкова Т.А.]. Львів: Ліга-Прес, 2015. – 492 с.
3. Електроніка і мікропроцесорна техніка: Посібник / Сенько В. І., Лисенко В. П., Юрченко О. М., Лукін В. Е., Руденський А. А. / К.: Агроосвіта, 2015. – 676 с.
4. Електроніка і мікросхемотехніка: Підручник / Квітка О. – Мелітополь: видавничий поліграфічний центр “Люкс”, 2019. – 223 с
5. Мілих В. І. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка: Підручник / Мілих В. І., Шавьолкін О. О. – К.: Каравела, 2018. – 688 с.
Допоміжна література:
1. Твердотільна електроніка: підручник / О. В. Борисов, Ю. І. Якименко; за заг. ред. Ю. І. Якименка. – К. : НТУУ «КПІ», 2015. – 484 с.
2. Чишко І. В. Вступ до спеціальності “Електроніка”: Посібник / І. В.Чишко. – Суми: Сумський державний університет 2017. – 148 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).
Елементна база твердотільної електроніки (курсовий проєкт)
Спеціальність: Електроніка
Код дисципліни: 6.171.00.O.026
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Електронна інженерія
Лектор: Доктор філософії, доцент Булавінець Тетяна Олександрівна
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Інтегральна компетентність: здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов, під час професійної діяльності у галузі електроніки, або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів електроніки.
Загальні компетентності:
ЗК2. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
ЗК7. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел.
ЗК11. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт.
Спеціальні (фахові, предметні) компетентності:
СК1. Здатність використовувати знання і розуміння наукових фактів, концепцій, теорій, принципів і методів для проектування та застосування приладів, пристроїв та систем електроніки.
СК5. Здатність застосовувати відповідні математичні, наукові й технічні методи, інформаційні технології і комп’ютерне забезпечення, навички роботи з комп’ютерними мережами, базами даних та Інтернет-ресурсами для вирішення інженерних задач в галузі електроніки.
СК6. Здатність ідентифікувати, класифікувати, оцінювати і описувати процеси у приладах, пристроях та системах електроніки за допомогою аналітичних методів, засобів моделювання, дослідних зразків та результатів експериментальних досліджень.
Результати навчання: Програмні результати навчання:
Р4. Оцінювати характеристики та параметри матеріалів електронної техніки, розуміти основи твердотільної електроніки, електротехніки, аналогової та цифрової схемотехніки, перетворювальної та мікропроцесорної техніки.
Р5. Використовувати інформаційні та комунікаційні технології, прикладні та спеціалізовані програмні продукти для вирішення задач проектування та налагодження електронних систем, демонструвати навички програмування, аналізу та відображення результатів вимірювання та контролю.
Комунікація:
К6. Здатність розробляти комунікації в команді, знаходити розуміння в процесі виконання індивідуальних завдань і виконання взятих на себе обов’язків.
Автономія і відповідальність:
АВ5. Здатність самостійно здійснювати підготовку завдань, організовувати командну професійну взаємодію, розробляти проектні рішення з урахуванням невизначеності, розробляти відповідні методичні та нормативні документи, а також пропозиції та заходи щодо реалізації розроблених проектів і програм.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Пререквізити: Фізика. Фізичні основи електронної техніки.
Кореквізити: Аналогова схемотехніка. Функціональна електроніка.
Короткий зміст навчальної програми: Курсовий проект покликаний сформувати і розвинути вміння та навички проектування електронних пристроїв та елементів електронної мікросхемотехніки, а також можливості набуття загальної професійної компетенції при експлуатації електронної техніки. Пояснювальна записка до курсового проекту повинна містити текстовий та ілюстративний матеріал, а також розрахунок елементів електронної техніки з залученням програми Electronics Workbench. Результатом роботи є дієздатна база даних з тестовим наповненням даними, яку можна використати для проектування електронних пристроїв.
Опис: Етапи виконання курсового проекту:
1. Ознайомлення з завданням, методологією виконання курсового проекту та уточнення варіанту завдання.
2. Аналіз предметної області згідно завдання та визначення необхідних споживчих характеристик пристрою.
3. Встановлення методів виготовлення (отримання) електронних пристроїв та елементів мікросхемо техніки.
4. Визначення напрямків розвитку електронних пристроїв та елементів мікросхемотехніки у провідних виробників електронної техніки і новітніх матеріалів, які при цьому застосовуються.
5. Проведення проектування основних елементів твердотільної електроніки із залученням програми Electronics Workbench.
6. Розрахунок основних елементів твердотільної електроніки із залученням програми Electronics Workbench.
7. Формулювання висновків та оформлення звіту із курсового проекту.
8. Захист курсового проекту.
Методи та критерії оцінювання: 1. Поточний контроль у формі перевірки викладачем частин курсового проєкту з описом етапів виконання курсового проєкту.
2. Підсумковий контроль у формі захисту курсового проєкту.
Критерії оцінювання результатів навчання: Максимальна оцінка в балах - 100 балів.
• Поточний контроль - 40 балів.
• Перевірка тексту і графічної частини курсового проекту – 20 балів.
• Захист курсової роботи – 40 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Субмікронні та нанорозмірні структури електроніки: Підручник / З.Ю. Готра, І.І. Григорчак, Б.А. Лук’янець, В.П. Махній, С.В. Павлов, Л.Ф. Порлітанський, Ежи Потенські. Чернівці: Видавництво та друкарня “Технологічний центр”, 2014. – 839 с.
2. Мікросхемотехніка: Підручник за ред З.Ю. Готри [Гельжинський Ш.Ш., Голяка Р. Л., Готра З.Ю., Марусенкова Т.А.]. Львів: Ліга-Прес, 2015. – 492 с.
3. Електроніка і мікропроцесорна техніка: Посібник / Сенько В. І., Лисенко В. П., Юрченко О. М., Лукін В. Е., Руденський А. А. / К.: Агроосвіта, 2015. – 676 с.
4. Електроніка і мікросхемотехніка: Підручник / Квітка О. – Мелітополь: видавничий поліграфічний центр “Люкс”, 2019. – 223 с.
5. Мілих В. І. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка: Підручник / Мілих В. І., Шавьолкін О. О. – К.: Каравела, 2018. – 688 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).