9

ВСТУПvntu.edu.ua/docs/2019/ra/11.pdf8. Технологічні основи мікро- та наноелектроніки 1. МАТЕМАТИКА Дії зі звичайними

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ВСТУПvntu.edu.ua/docs/2019/ra/11.pdf8. Технологічні основи мікро- та наноелектроніки 1. МАТЕМАТИКА Дії зі звичайними
Page 2: ВСТУПvntu.edu.ua/docs/2019/ra/11.pdf8. Технологічні основи мікро- та наноелектроніки 1. МАТЕМАТИКА Дії зі звичайними

ВСТУП

Додаткове вступне випробування має кваліфікаційний характер, тобто

оцінюється рівень теоретичної та практичної підготовки абітурієнтів iз

засвоєння програмного матеріалу з дисциплін професійної підготовки,

готовності до самостійних узагальнень, вміння аналізувати i виpiшyвaти

конкретні завдання відповідно до вимог підготовки магістра зі спеціальності

«Мікро- та наносистемна техніка».

Додаткове випробування проводиться в усній формі (співбесіда) за

шкалою склав/не склав.

Успішне складання випробування є основою для допуску до

подальших іспитів та участі в конкурсі на зарахування для навчання за

освітньо-професійною програмою підготовки «Магістр» зi спеціальності

«Мікро- та наносистемна техніка».

КРИТЕРІЇ ОЦІНЮВАННЯ ЗНАНЬ ВСТУПНИКІВ

No

Оцінка

Кількість

балів

Критерії

1

Склав

60-

100

Ставиться вступнику, який виявив знання основного

навчального матеріалу в обсязі, необхідному для подальшого

навчання і майбутньої роботи за фахом, здатний виконувати

завдання, передбачені програмою, ознайомлений з основною

рекомендованою літературою; при виконанні завдань

припускається помилок, але демонструє спроможність їх

усувати.

2

Не

склав

1-59

Ставиться вступнику, який допускає принципові помилки у

виконанні передбачених програмою завдань, не може

продовжити навчання чи розпочати професійну діяльність без

додаткових занять з відповідних дисциплін.

Нижче наведений перелік базових дисциплін, на основі яких

побудовані запитання.

1. Математика

2. Основи теорії електричних та електронних кіл

3. Обчислювальна техніка та програмування

4. Твердотільна електроніка

5. Функціональна електроніка та оптоелектроніка

6. Вакуумна та плазмова електроника

7. Цифрова схемотехніка

8. Технологічні основи мікро- та наноелектроніки

Page 3: ВСТУПvntu.edu.ua/docs/2019/ra/11.pdf8. Технологічні основи мікро- та наноелектроніки 1. МАТЕМАТИКА Дії зі звичайними

1. МАТЕМАТИКА

Дії зі звичайними дробами. Основна властивість дробу. Скорочення

дробу. Найменший спільний знаменник дробів. Зведення дробів до спільного

знаменника. Порівняння дробів. Арифметичні дії зі звичайними дробами.

Знаходження дробу від числа і числа за його дробом. Перетворення

звичайних дробів у десяткові. Нескінченні періодичні десяткові дроби.

Десяткові наближення звичайного дробу.

Лінійні рівняння та їх системи. Лінійне рівняння з однією змінною.

Лінійне рівняння з двома змінними та його графік. Система двох лінійних

рівнянь з двома змінними. Розв’язування систем двох лінійних рівнянь з

двома змінними: графічним способом; способом підстановки; способом

додавання

Квадратні рівняння. Квадратні рівняння. Формула коренів

квадратного рівняння. Теорема Вієта та обернена до неї теорема. Квадратний

тричлен. Розкладання квадратного тричлена на лінійні множники.

Розв’язування рівнянь, які зводяться до квадратних. Квадратне рівняння як

математична модель текстової задачі.

Трикутники. Ознаки рівності трикутників. Трикутник і його елементи.

Висота, бісектриса і медіана трикутника. Види трикутників. Рівнобедрений

трикутник, його властивості та ознаки. Нерівність трикутника.

Співвідношення між сторонами і кутами трикутника. Сума кутів трикутника.

Зовнішній кут трикутника та його властивості.

Розв’язування прямокутних трикутників. Синус, косинус, тангенс

гострого кута прямокутного трикутника. Теорема Піфагора. Перпендикуляр і

похила, їх властивості. Співвідношення між сторонами і кутами

прямокутного трикутника. Значення синуса, косинуса, тангенса деяких кутів.

Розв’язування прямокутних трикутників. Розв’язання трикутників.

Числові послідовності. Числові послідовності. Арифметична та

геометрична прогресії, їх властивості. Формули n-го члена арифметичної та

геометричної прогресій. Формули суми перших n-членів арифметичної та

геометричної прогресій. Вектори на площині та в просторі. Вектор. Модуль і

напрям вектора. Рівність векторів. Координати вектора. Додавання і

віднімання векторів. Множення вектора на число. Колінеарні вектори.

Скалярний добуток векторів Елементи векторної алгебри.

Інтегральне числення. Невизначений та визначений інтеграли. Їх

властивості, правила обчислення.

Функціональна залежність. Основні елементарні функції, їх

властивості. Побудова графіків функцій за допомогою елементарних

перетворень.

Диференціальне числення. Основні правила диференціювання. Повне

дослідження функції.

Page 4: ВСТУПvntu.edu.ua/docs/2019/ra/11.pdf8. Технологічні основи мікро- та наноелектроніки 1. МАТЕМАТИКА Дії зі звичайними

2. ОСНОВИ ТЕОРІЇ ЕЛЕКТРИЧНИХ ТА ЕЛЕКТРОННИХ КІЛ

Основні поняття теорії кіл. Електричний струм, напруга,

електрорушійна сила, потужність і енергія, електричне коло та його

еквівалентна схема. Ідеалізовані елементи теорії електричних кіл: опір,

індуктивність, ємність, джерела напруги та струму. Топологічні елементи

електричних кіл: вузол, гілка, контур, переріз. Послідовне, паралельне,

змішане і складне з’єднання елементів і гілок. Топологічні закони

електричних кіл (закони Кірхгофа).

Лінійні кола під гармонічною дією. Поняття лінійного кола, кола

гармонічного струму, гармонічного коливання, параметри гармонічних

коливань. Зображення гармонічних коливань векторними і комплексними

величинами. Аналіз простих кіл гармонічного струму методом комплексних

амплітуд.

Методи аналізу лінійних кіл постійного і гармонічного струму. Методи

еквівалентних перетворень кіл зі змішаним і складним з’єднаннями опорів.

Еквівалентні перетворення ділянок з джерелами електричної енергії. Методи

складання систем рівнянь рівноваги: струмів гілок, вузлових напруг,

контурних струмів і вузлових потенціалів. Основні теореми і принципи теорії

лінійних електричних кіл та їх застосування.

3. ОБЧИСЛЮВАЛЬНА ТЕХНІКА ТА ПРОГРАМУВАННЯ

Основи апаратного та програмного забезпечення обчислювальної

техніки. Основи обчислювальної техніки. Основні визначення, принцип дії та

узагальнена структура ЕОМ. Апаратне забезпечення ЕОМ. Периферійні

засоби. Загальні принципи організації роботи ПК. Сучасні тенденції розвитку

ЕОМ. Інтерфейси підключення периферійних засобів до ПК. Робота з

операційною системою Windows 98/ХР; контекстне меню; діалогові вікна.

Файлова організація даних в комп‘ютері. Класифікація програмного

забезпечення. Офісне програмне забезпечення. Пакет MS Office. Текстовий

редактор Word. Основи роботи з текстовим редактором. Форматування та

правка документів. Табличний процесор MS Excel – основи роботи з

таблицями, формулами та діаграмами. Створення презентацій за допомогою

PowerPoint.

Теоретичні основи функціонування обчислювальної техніки. Системи

числення – двійкова, десяткова, вісімкова та шістнадцяткова. Перетворення

чисел з однієї системи в іншу. Логічні функції. Основи булевої алгебри

(постулати та теореми). Основні операції булевої алгебри.

Алгоритми. Класифікація та властивості алгоритмів, форма їх

подання. Базові керуючі структури алгоритмів: послідовність, розгалуження,

цикл. Достроковий вихід з циклу.

Page 5: ВСТУПvntu.edu.ua/docs/2019/ra/11.pdf8. Технологічні основи мікро- та наноелектроніки 1. МАТЕМАТИКА Дії зі звичайними

4. ТВЕРДОТІЛЬНА ЕЛЕКТРОНІКА

Електронно-дірковий перехід. Контактна різниця потенціалів. Ширина

p-n-переходу. Зарядна (бар’єрна) ємність. Інжекція та екстракція носіїв

заряду. Вольт-амперна характеристика p-n-переходу. Пробій електронно-

діркового переходу. Дифузійна ємність

Р-і-n-структури. Гетеропереходи. Контакти типу «метал-

напівпровідник». Інші види контактів.

Напівпровідникові діоди і їх класифікація. Діоди-випрямлячі.

Високочастотні та імпульсні діоди. Стабілітрони і стабістори. Тунельні та

обернені діоди. Діоди Шотткі.

Біполярні транзистори, структура і основні режими роботи. Схеми

включення біполярних транзисторів. Статичні характеристики. Динамічний

режим роботи транзистора. Еквівалентні схеми і моделі. Біполярний

транзистор як активний чотириполюсник. Температурні та частотні

властивості транзисторів

Чотиришарові структури. Диністори і триністори. Симістори.

Одноперехідний транзистор.

Польові транзистори з керуючим p-n-переходом, структура, принцип

роботи, характеристики та параметри. Польові прилади з ізольованим

затвором. МДН-транзистор з індукованим каналом. МДН-транзистор з

вбудованим каналом. Транзистори зі статичною індукцією. Польові

транзистори з затвором Шотткі (МеН-транзистори).

Особливості інтегральних схем як особливого типу

напівпровідникових приладів та їх класифікація. Активні та пасивні елементи

інтегральних схем. Ізоляція елементів ІС. Основні технологічні процеси і їх

вплив на сучасну мікроелектроніку.

5. ФУНКЦІОНАЛЬНА ЕЛЕКТРОНІКА ТА ОПТОЕЛЕКТРОНІКА

Терморезистори. Варистори. Перетворювачі Холла. Магніторезистори.

Магнітодіоди і магнітотранзистори.

Принцип зарядового зв’язку. МДН-кондесатор. ПЗЗ з поверхневим і

обємним каналом. Динамічний діапазон ПЗЗ. Запам’ятовуючі пристрої на

ПЗЗ. Пристрої обробки аналогових сигналів

Циліндричні магнітні домени. Об’ємний п’єзоефект,

пєзотрансформатори. Поверхневі акустоелектричні хвилі, лінії затримки на

ПАХ. Смугові фільтри на поверхневих акустичних хвилях.

Міждолиний перехід і утворення від’ємного опору. Принцип роботи

діода Ганна. Режим обмеженого накопичення заряду (ОНОЗ). Пристрої на

основі ефекту Ганна. Лавинно-прогонні діоди.

Фізичні основи молекулярних перетворювачів інформації.

Page 6: ВСТУПvntu.edu.ua/docs/2019/ra/11.pdf8. Технологічні основи мікро- та наноелектроніки 1. МАТЕМАТИКА Дії зі звичайними

Кріоефекти в надпровідниках (Ефекти Мейснера та Джозефсона).

Кріотрони. Високотемпературна надпровідність і її природа. Перспективи

використання високотемпературної надпровідності. Тунельний кріотрон

Нейрон і особливості його функціонування. Мембрани. Нейрокони і

нейрокомп’ютери. Перспективи біоелектроніки

Взаємодія світла з речовиною. Види люмінесценції. Генерація оптичного

випромінювання. Джерела некогерентного випромінювання. Джерела

когерентного випромінювання. Твердотілі напівпроввідникові лазери.

Прилади керування оптичним випромінюв Фоторезистори, фотодіоди,

сонячні елементи. Фототранзистори і фото тиристори. Принцип дії оптронів.

Елементи і конструкції оптопар.

6. ВАКУУМНА ТА ПЛАЗМОВА ЕЛЕКТРОНІКА

Емісія електронів та іонів, види емісії. Термоелектронна емісія,

рівняння Річардсона-Дешмана. Вплив зовнішнього електричного поля на

емісію, формула Шотткі. Автоелектронна (електростатична емісія

електронів). Вторинна електронна емісія з металів і напівпровідників.

Фотоелектронна емісія (зовнішній фотоефект). Закони фотоефекту,

ефективні фотоелектронні емітери.

Особливості руху заряджених частинок в електричних та магнітних

полях. Рух електронів в вакуумі в однорідних електричних та магнітних

полях. Електронні лінзи. Відхилення електронних та іонних потоків.

Електричний струм в вакуумі за наявності об’ємного заряду, закон “степені

3/2”. Управління електричним струмом, електровакуумні прилади.

Рух електронів та іонів в газах, електричні розряди в газах і їх

класифікація. Несамостійний розряд, явище газового підсилення, теорія

електронних лавин Таундсенда. Умова виникнення самостійного розряду,

закон Пашена. Tеорія Роговського. Основні властивості і характеристики

тліючого розряду. Самостійний і несамостійний дугові розряди. Іскровий та

коронний розряди. Інші види розрядів.

Основні поняття та визначення нерівноважної плазми.

Квазінейтральність нерівноважної плазми. Генератори нерівноважної плазми.

Позитивний стовп розряду, основи теорії плазми середнього тиску.

Параметри плазми і їх визначення. Хімічно активні частинки плазми.

7. ЦИФРОВА СХЕМОТЕХНІКА

Принцип дії базового елемента транзисторно-транзисторної логіки

(ТТЛ). Модифіковані варіанти ТТЛ елемента.

Page 7: ВСТУПvntu.edu.ua/docs/2019/ra/11.pdf8. Технологічні основи мікро- та наноелектроніки 1. МАТЕМАТИКА Дії зі звичайними

Аналіз передатної характеристики логічних елементів на польових

транзисторах. Перетворювачі кодів.

Комутатори. Мультиплексори, їх синтез. Демультиплексори.

Шифратори і дешифратори,їх синтез,схемна організація, застосування.

Напівсуматор, суматор, багаторозрядні суматори, суматори з пришвидченим

перенесенням. Двійкові помножувачі на суматорах. Матричні помножувачі.

Арифметико-логічні пристрої.

Логічний синтез основних цифрових вузлів комбінаційного типу:

перетворювачів коду,шифраторів та дешифраторів,мультиплексорів та

демультиплексорів,суматорів. Приклади схемотехнічного проектування

типових комбінаційних мікросхем.

Класифікація тригерних пристроїв. Тригери потенціального типу.

Бістабільні елементи на біполярних та польових транзисторах.

Регістри, їх класифікація. Регістри зберігання інформації: дво- та

однотактні, з одно- і парафазним записом інформації. Регістри прямого і

зворотного зсуву,реверсивні, універсальні, кільцеві, буферні .

Двійкові додавальні, віднімаючі і реверсивні лічильники, лічильники з

послідовним та паралельним перенесенням.

8. ТЕХНОЛОГІЧНІ ОСНОВИ МІКРО- ТА НАНОЕЛЕКТРОНІКИ

Особливості сучасної технології електронних приладів та ІМС.

Вимоги до чистоти виробничих приміщень та їх облаштування.

Метрологія та контроль стану навколишнього середовища. Вимоги до якості

матеріалів електронної техніки, рідинних розчинників, технологічних газів.

Підкладки для інтегральних мікросхем та технологія їх механічної

обробки.

Хімічна обробка кремнієвих пластин та їх підготовка до виробництва

ІМС. Механізми хімічної обробки пластин. Термохімічне (газове) та іонно-

хімічне травлення кремнієвих пластин.

Роль діелектрика в структурі напівпровідникового приладу. Які

діелектрики потрібні для напівпровідникового та мікроелектронного

виробництва.

Дифузія домішки. Вплив технологічних факторів на дифузійні процеси.

Дифузанти та їх характеристики. Іонне легування. Загальні принципи іонного

легування.

Епітаксія, основні принципи та методи вирощування епітаксійних

шарів.

Технологія епітаксійного вирощування шарів кремнію. Легування

епітаксійних шарів. Сучасні методи епітаксії.

Фотолітографічні процеси в технології інтегральних схем. Фоторезисти

та їх основні характеристики. Основні операції фотолітографічного процесу.

Фотошаблони. Нові сучасні види літографії.

Page 8: ВСТУПvntu.edu.ua/docs/2019/ra/11.pdf8. Технологічні основи мікро- та наноелектроніки 1. МАТЕМАТИКА Дії зі звичайними

Роль процесів металізації у виробництві напівпровідникових приладів

та ІМС. Технологія отримання металевих плівок.

ЛІТЕРАТУРА

1. Зевеке Г.В. и др. Основы теории цепей. Учебник для вузов. - М.:

Энергоатомиздат, 1989г. 528с.

2. Бирюков В.Н. и др. Сборник задач по теории цепей. - М: Высшая

школа, 1985г. – 239с.

3. Шебес М.Р. и др. Задачник по теории линейных электрических

цепей. -М.: Высшая школа, 1990г. – 544с.

4. Тумен М. Б., Гуржій А. М., Співак В. М. Основи теорії електричних

кіл: Кн 1. Аналіз лінійних електричних кіл. Часова обл./Підручник. К.: Вища

шк., 2003. – 399с

5. Тумен М. Б., Гуржій А. М., Співак В. М. Основи теорії електричних

кіл: Кн 2. Аналіз лінійних електричних кіл. Частотна обл. /Підручник. К.:

Вища шк., 2004. – 358с

6. Інформатика: комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології. Посіб./

За ред. О.І. Пушкаря. – К.: Академія, 2001. – 696 с.

7. Острейковский В.А. Информатика: Учебник для ВУЗов. – 4-е изд.,

стереотипное. – М.: Высшая школа, 2007. – 511 с.

8. Трей Д. Программирование на языке СИ для персонального

комп’ютера 1ВМ РС /Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1991 - 429с.

9. Зевеке Г.В. и др. Основы теории цепей. Учебник для вузов. - М.:

Энергоатомиздат, 1989г. 528с.

10. Бирюков В.Н. и др. Сборник задач по теории цепей. - М: Высшая

школа, 1985г. – 239с.

11. Шебес М.Р. и др. Задачник по теории линейных электрических

цепей. -М.: Высшая школа, 1990г. – 544с.

12. Тумен М. Б., Гуржій А. М., Співак В. М. Основи теорії

електричних кіл: Кн 1. Аналіз лінійних електричних кіл. Часова

обл./Підручник. К.: Вища шк., 2003. – 399с

13. Тумен М. Б., Гуржій А. М., Співак В. М. Основи теорії

електричних кіл: Кн 2. Аналіз лінійних електричних кіл. Частотна обл.

/Підручник. К.: Вища шк., 2004. – 358с

14. Інформатика: комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології.

Посіб./ За ред. О.І. Пушкаря. – К.: Академія, 2001. – 696 с.

15. Острейковский В.А. Информатика: Учебник для ВУЗов. – 4-е

изд., стереотипное. – М.: Высшая школа, 2007. – 511 с.

16. Трей Д. Программирование на языке СИ для персонального

комп’ютера 1ВМ РС /Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1991 - 429с.

17. Тугов Н.М., Глебов Б.А., Чарыков Н.А. Полупроводниковые

приборы.- М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.

18. Пасынков В.В., Чиркин Л.К. Полупроводниковые приборы

Page 9: ВСТУПvntu.edu.ua/docs/2019/ra/11.pdf8. Технологічні основи мікро- та наноелектроніки 1. МАТЕМАТИКА Дії зі звичайними