Презентации / ФХОТ Все Презентации
.pdf
Физико-химические основы технологии изделий электроники и наноэлектроники
Комлев Андрей Евгеньевич
a.komlev @mail.ru
доцент каф. ФЭТ, ауд. 1137 доцент каф. ЭПУ, ауд. 5578, 5551
А.А. Барыбин и др. «Физико-технологические основы макро-, микро- и наноэлектроники»
Темы курса
Тема 1. Термодинамические основы технологических процессов
Тема 2. Управление фазовыми превращениями вещества
Тема 3. Управление химическими превращениями вещества
Тема 4. Управление точечными дефектами в кристаллах
Тема 5. Управление диффузионными и кинетическими процессами
Тема 6. Управление поверхностными явлениями и межфазными взаимодействиями
Электронные приборы
Частотный диапазон
3×1019 Hz
Основные функции электронных приборов
Генерация и |
|
Преобразование |
|
Коммутационные |
|
Электро- и |
усиление |
|
спектра сигналов |
|
преобразования в |
|
фотооптические |
сигналов |
|
(модуляция, |
|
устройствах |
|
преобразования в |
|
|
фильтрация и |
|
хранения и |
|
устройствах |
|
|
|
|
|||
|
|
пр.) |
|
обработки |
|
индикации |
|
|
|
|
|
|
|
История развития электроники
Эра вакуумной электроники
1905 г. – наши дни
Эра полупроводниковой электроники
1947 г. – наши дни
Эра оптоэлектроники
1954 г. – наши дни
Эра интегральной электроники
60-ые года ХХ века– наши дни
Эра функциональной электроники и наноэлектроники
наши дни
Диод - Д. Флеминг Триод - Л. Фостер
Транзистор Д.Бардин, У.Шокли, У.Браттейн
Лазер (мазер) Н.Басов, А.Прохоров, Ч.Таунс
Планарная технология интегральных схем Д.Килби, Р.Нойс
Нанотехнолгия Н.Танигути
Шкала размеров характерная для объектов макро-, микро- и наномира
Микроэлектроника: Кремниевая технология процессоров от
микро к нано
Процессор |
|
Процессор |
Intel 4004 |
|
Intel Core i9-7900 |
15.11.1971 г. |
|
2017 г. |
2300 транзисторов |
|
3.2 млрд. транзисторов |
|
|
|
Электронные приборы
|
ВП |
|
ДПП |
|
ИМС |
||
|
Вакуумные |
|
Дискретные |
|
Интегральные |
||
|
приборы |
|
полупроводниковые |
|
микросхемы |
||
|
ЭВП и ГРП |
|
приборы |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Термодинамические основы технологических
процессов.
Термодинамика
Теплород «флюид тепла» Роберта Бойля, 1673 Флогистон «флюид горения» Георга Шталя, 1697 г.
Размышление о движущей силе огня и о машинах способных развивать эту силу» Карно, 1824
Понятия «энтропия и термодинамика» Клазиус,
Статистическое обоснование равновесной термодинамики Больцман и Гиббс, 1878 – 1902
Неравновесная термодинамика Онсагер и Пригожкин
1931 – 1977 гг.
1.1 Энтропия и её свойства.
s - (число степеней свободы) для системы из N классических частиц, совершающих поступательное движение, имеет вид s = 3N)
Количественная мера числа частиц – постоянная Авогадро NA = 6, 023 ·1023 моль−1
Полное механическое описание системы (задание в любой момент времени обобщенных координат и импульса), имеет вид 2s = 6N) - практически невозможно
Координаты и импульс частиц становятся случайными величинами - макросистема описывается вероятностно с помощью функции статистического распределения w(ε), w(ε) - вероятность реализации состояния с энергией ε.