Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению 510416 “Физика современных радиоэлектронных технологий” I. Физические принципы, лежащие в основе работы вакуумных, твердотельных, газо-плазменных и других приборов и устройств

Скачать 50.9 Kb.

Название	Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению 510416 “Физика современных радиоэлектронных технологий” I. Физические принципы, лежащие в основе работы вакуумных, твердотельных, газо-плазменных и других приборов и устройств
Дата публикации	23.05.2014
Размер	50.9 Kb.
Тип	Программа

literature-edu.ru > Лекции > Программа

Утверждено решением Ученого Совета физического факультета МГУ 24.11.2005 г.

Декан физического факультета МГУ профессор В.И.Трухин

Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению 510416 “Физика современных радиоэлектронных технологий”

I. Физические принципы, лежащие в основе работы вакуумных, твердотельных, газо-плазменных и других приборов и устройств.

Вакуумные приборы.

1.1.1. Основные виды эмиссии из твердого тела в вакууме.

1.1.2. Движение заряженной частицы в статических полях. Уравнение параксиального луча.

1.1.3. Влияние объемного заряда на движение заряженных частиц. Самосогласованная система уравнений электронного пучка.

Токи в лампах СВЧ. Теорема Шокли-Рамо. Метод полного тока.
Кинематическая теория группировки электронов в пролетном и отражательном клистронах. Пространственно-временные диаграммы.
Свойства периодических волноводов. Пространственные гармоники в периодических волноводах.
Группировка электронов в поле бегущей волны (взаимодействие О - типа). Условие синхронизма. Лампа бегущей волны. Лампа обратной волны.

1.1.8. Группировка электронов в скрещеных полях (взаимодействие М - типа). Многорезонаторный магнетрон.

1.2. Полупроводники.

1.2.1. Статистика носителей заряда в полупроводниках. Электроны и дырки. Полупроводники с прямой и непрямой щелью. Оптическая и термическая активация.

1. Легирование полупроводников. Доноры и акцепторы. Мелкие и глубокие примеси.
2. Поверхностные состояния и поверхностные зоны. Искривление зон у поверхности. Поверхностная рекомбинация. Эффект поля.
3. Размерное квантование. Двумерные, одномерные и нуль-мерные полупроводниковые структуры. Контра- и ковариантные композиционные сверхрешетки, легированные сверхрешетки.
4. Электрические и гальваномагнитные явления в двумерных структурах. Квантовый эффект Холла.
5. Электронно-дырочный переход. Статическая вольтамперная характеристика p-n-перехода. Туннельные диоды. Гетеропереходы.
Газо-плазменные устройства.

Спектры колебаний холодной однородной магнитоактивной плазмы. Волны с круговой поляризацией. Спектры магнитогидродинамических волн. Циклотронные волны в плазме.
Взаимодействие электронного пучка с плазмой. Волны пространственного заряда. Фазовая группировка частиц пучка. Циклотронная неустойчивость плазмы с вращающимся электронным пучком.
Устойчивость холодной плазмы, помещенной в сильное электрическое постоянное и СВЧ-поле.
Газо-плазменные приборы и установки.

II. Приборы с контактами Джозефсона.

Сверхпроводимость. Эффект Мейсснера. Сверхпроводники 1-го и 2-го рода. Вихри Абрикосова. Критический ток.

2.2. Основные идеи теории Бардина-Купера-Шриффера. Электронные пары. Теория Гинзбурга-Ландау.

Туннельные эффекты в сверхпроводниках. Эффект Джозефсона.

Основные черты и экспериментальные условия проявления эффекта Джозефсона. Характерные величины и их типичные значения. Типы джозефсоновских структур. Отличия структур с барьером из диэлектрика и нормального металла.

2.4. Первые эксперименты по воздействию СВЧ и магнитного поля на джозефсоновский переход. Простейшая теория “ступенек Шапиро”. Компоненты тока джозефсоновского перехода. Отличие сверхпроводящей компоненты тока джозефсоновского перехода от тока в сверхпроводнике. Зависимость критического тока от температуры и материалов электродов. Влияние емкости. Параметр Стюарта-МакКамбера и гистерезис вольтамперной характеристики. Модели RSJ и RSNJ.

2.5. Особенности эффекта Джозефсона в высокотемпературных сверхпроводниках. Сравнение характеристик переходов с туннельной (S-I-S) и непосредственной (S-N-S) проводимостью. Шунтирование в туннельных переходах. Особенности технологии получения различных типов переходов.

2.6. Основные свойства одиночного перехода в модели RSJ. Стационарное состояние. Электродинамические свойства сверхтока. Энергия связи и высота энергетического барьера при заданном токе. Плазменные колебания.

2.6. Нестационарный эффект Джозефсона. Джозефсоновская генерация при слабом и сильном демпфировании перехода. Амплитуды гармоник джозефсоновской частоты.

2.7. Внешнее воздействие на джозефсоновский переход. Импеданс перехода. Отрицательный импеданс и условия его появления. Синхронный случай, явление синхронизации и свойства ступенек Шапиро на вольт-амперной характеристике. Квадратичные эффекты.

Принцип действия СКВИДов.

III. Электронная и туннельная микроскопия.

3.1. Туннельные эффекты в вакууме и газовой среде.

3.2. Принцип действия и устройство сканирующего туннельного микроскопа.

3.4. Принцип действия и устройство сканирующего атомно-силового микроскопа.

IV. Интегральные схемы.

4.1. Физические принципы напыления и обработки тонких пленок металлов и диэлектриков. Состав типичной технологической линии.

4.2. Принципы проектирования и совмещения слоев микросхем.

4.3. Современные тенденции минимизации размеров транзисторов в полупроводниковой микроэлектронике. Понятие о “Semiconductor Road Map”.

4.4. Топологии полупроводникового полевого транзистора и сверхпроводникового джозефсоновского туннельного перехода.

V. Формирование и обработка сигналов.

5.1. Устройство и принципы работы АЦП и ЦАП. Теорема Котельникова.

5.2. Случайные процессы и их вероятностное описание. Спектрально-корреляционный анализ случайных сигналов. Теорема Винера-Хинчина.

5.3. Моментные и кумулянтные функции случайных процессов. Гауссовские случайные процессы. Центральная предельная теорема. Марковские процессы и их описание.

5.4. Узкополосные случайные процессы. Теорема Котельникова для случайных процессов. Время корреляции и ширина спектра случайного процесса.

5.5. Линейные преобразования случайных процессов. Нелинейные безинерционные преобразования случайных процессов.

5.6. Пуассоновские процессы и дробовой шум. Общая постановка задачи обнаружения сигналов в присутствии шумов. Прием сигналов в присутствии шумов: согласованная и оптимальная фильтрация.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Дж.Займан “Принципы теории твердого тела”. Изд-во “Мир”, Москва, 1974.
П.В.Павлов, А.Ф.Хохлов “Физика твердого тела”. Изд-во “Высшая школа”, Москва, 2000.
Н.Ашкрофт, Н.Мермин “Физика твердого тела”. Изд-во “Мир”, Москва, 1979.
В.Л.Бонч-Бруевич, С.Г.Калашников “Физика полупроводников”. Изд-во “Наука”, Москва, 1979.
К.К. Лихарев, Б.Т. Ульрих. Динамика систем с джозефсоновскими переходами. сверхпроводимость. К. К. Лихарев; Б. Т. Ульрих, Системы с джозефсоновскими контактами. М.: Изд-во МГУ, 1978.
К. К Лихарев, Введение в динамику джозефсоновских переходов, М.: Наука, 1985.
К. К. Likharev, Dynamics of Josephson Junctions and Circuits, “Gordon and Breach” Science Publishers, 1986.

8 В.В. Шмидт. Введение в физику сверхпроводников. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: МЦНМО, 2000.

Александров А.Ф., Богданкевич Л.С. , Рухадзе А.А. "Основы электродинамики плазмы". М.: Высшая школа, 1978.
Голант В.Е., Жилинский А.П., Сахаров И.Е. "Основы физики плазмы". М.: Атомиздат, 1977.
Гусева М.Б., Дубинина Е.М. "Физические основы твердотельной электроники", М.: Изд-во МГУ, 1986.
Новиков В.В. "Теоретические основы микроэлектроники", М.: Высшая школа, 972.
С.А.Ахманов, Ю.Е.Дьяков, А.С.Чиркин Введение в статистическую радиофизику и оптику М.: Наука, 1981.
Р.Л.Стратонович Избранные вопросы теории флуктуаций в радиотехнике -М.:Сов. радио, 1961.

15. С.М.Рытов Введение в статистическую радиофизику- М.:Наука, 1976, часть I.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

	Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению... ...		Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению... Уравнения Максвелла. Теорема Умова-Пойнтинга Волновое уравнение. Плоские и сферические волны. Поляризация электромагнитных волн;...
	3-и вопросы государственного экзамена по подготовке магистра по направлению... Электронная конфигурация внешних оболочек атомов. Формирование кристаллической структуры из изолированных атомов. Типы связи в твердых...		Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению... Влияние границ и неоднородности среды на распространение волн и структуру волнового поля. Основные методы анализа волн (спектральный...
	Программа Государственного экзамена по подготовке магистра по направлению... Консервативные и диссипативные колебательные системы и их фазовые портреты. Метод фазовой плоскости		Программа дисциплины м 1 Производственная практика основная образовательная... Место дисциплины в структуре ооп. Производственная (педагогическая) практика относится к разделу М. 3 «Практики и научно-исследовательская...
	Программа научно-исследовательской работы основная образовательная... Нир является обязательной составляющей образовательной программы профессиональной подготовки магистра. Нир направлена на подготовку...		Методические материалы по подготовке и проведению единого государственного экзамена Москва Региональная информационная система обеспечения проведения единого государственного экзамена
	Расписания проведения единого государственного экзамена, его продолжительности... Порядком проведения единого государственного экзамена, утвержденным приказом Министерства образования и науки Российской Федерации...		Программа государственного экзамена по физике Специальность 010400 -физика Функция Лагранжа и уравнения Лагранжа системы материальных точек. Интегралы движения

Литература