Направление «Электроника и наноэлектроника»

Нанотехнология представляет собой бурно развивающееся междисциплинарное научно-техническое направление, базирующееся на передовых достижениях физики, химии, биологии, материаловедения, микроэлектроники.

Под нанотехнологией понимают совокупность приемов и методов, обеспечивающих возможность создавать и модифицировать объекты, в которых, по крайней мере, один из размеров лежит в области 1-100 нанометров (нм) (1 нм – одна миллиардная часть метра). При этом сфера применения наноструктур, наноматериалов, приборов и устройств на их основе необычайно широка – от сверхпрочных тканей и покрытий до электронных запоминающих устройств сверхбольшой (терабитной) емкости и базовых элементов квантовых компьютеров, от высокоэффективных катализаторов и фильтров до средств локальной диагностики различных заболеваний и адресной доставки лекарств на клеточном уровне.

Основная особенность подготовки студентов по профилю «Нанотехнология в электронике» в МИЭТе – сочетание фундаментальной естественно-научной и современной инженерной подготовки. По сравнению с выпускниками классических университетов выпускники данного профиля более приспособлены к решению конкретных практических задач. По сравнению с техническими университетами большее время уделяется изучению фундаментальных дисциплин. В число специальных профильных дисциплин входят:

• Методы зондовой микроскопии;
• Физическая химия наноструктурированных материалов;
• Наноэлектроника;
• Компьютерное моделирование полупроводниковых наноструктур;
• Экспериментальные методы исследования;
• Функциональная микро- и наноэлектроника;
• Элементы и приборы наноэлектроники.

Область профессиональной деятельности бакалавров по направлению подготовки «Электроника и наноэлектроника» – теоретическое и экспериментальное исследование, математическое и компьютерное моделирование, проектирование, конструирование, технологию производства, использование и эксплуатацию материалов, компонентов, электронных приборов, устройств, установок вакуумной, плазменной, твердотельной, микроволновой, оптической, микро- и наноэлектроники различного функционального назначения.

Объектами профессиональной деятельности бакалавров направления являются: материалы, компоненты, электронные приборы, устройства, установки, методы их исследования, проектирования и конструирования, технологические процессы производства, диагностическое и технологическое оборудование, математические модели, алгоритмы решения типовых задач, современное программное и информационное обеспечение процессов моделирования и проектирования изделий электроники и наноэлектроники.

Учебно-производственная практика и выполнение бакалаврских выпускных квалификационных работ происходят на предприятиях: ОАО «Ангстрем», ОАО «НИИМЭ и Микрон», НПО «Орион», ЗАО «Нанотехнология – МДТ»; в исследовательских центрах: Отделение твердого тела Физического института РАН, Физико-технологического института РАН, ФГУП «НИИФП им. Ф.В. Лукина», НОЦ ФИАН и МИЭТ «Квантовые приборы и нанотехнологии», НОЦ МИЭТ «Зондовая микроскопия и нанотехнология», НОЦ МИЭТ «Нанотехнологии в электронике»; в научно-исследовательских лабораториях МИЭТ: НИЛ сверхпроводниковой электроники, НИЛ электронной микроскопии, НИЛ радиационных методов, технологий и анализа.

Бакалаврская ступень рассматривается как подготовительный этап к поступлению в магистратуру. Вместе с тем бакалаврская выпускная работа представляет собой обстоятельный обзор научной проблемы, разработка которой предполагается в магистратуре с элементами самостоятельного исследования. Подавляющее большинство студентов продолжает свое образование в магистратуре, а многие – и далее в аспирантуре.

Выпускники кафедры работают в ведущих российских и мировых high-tech компаниях, на инновационных предприятиях, продолжают научную карьеру в университетах, институтах Академии наук России, создают собственные малые наукоемкие фирмы.

В ходе обучения по профилю подготовки бакалавров «Нанотехнология в электронике» у студентов формируются следующие специальные компетенции:

• в области экспериментальных методов исследования и диагностики наноматериалов и наноструктур: знание современных экспериментальных методов анализа физических и химических свойств наноструктур и наноматериалов, навыки исследования параметров и характеристик приборов и устройств электронной техники и навыки планирования и проведения экспериментальных исследований с целью модернизации или создания новых приборов, материалов, компонентов, процессов и методов на базе нанотехнологии;
• в области микро- и наноэлектроники: знание современных технологических процессов и маршрутов создания приборов и устройств электронной техники и владение основными современными методами и технологиями создания наноструктур и наноматериалов для электроники;
• в области разработки и проектирования элементной базы и приборов наноэлектроники: навыки проектирования, расчета и конструирования и приборов и устройств электронной техники на схемотехническом и элементном уровне с использованием систем автоматизированного проектирования и компьютерных средств;
• в области физико-математического моделирования наноматериалов, наноструктур и элементов наноэлектроники: навыки разработки физических и математических моделей наноструктур, наноматериалов и приборов на их основе и проведения моделирования с целью улучшения их параметров и характеристик, использование коммерческих и разработка новых программных продуктов, ориентированных на решение научных, проектных и технологических задач в области нанотехнологии и ее приложениях в электронике;
• универсальные компетенции инженера и исследователя: широкая эрудиция в области современных достижений в нанотехнологии, навыки выполнения библиографического поиска с использованием современных информационных технологий, систематизации и обобщения научно-технической информации по теме исследований, проведения анализа состояния научно-технической проблемы, формулирование технического задания, постановка цели и задач исследования на основе подбора и изучения литературных и патентных источников, умение подготовить результаты исследований для опубликования в научной печати, а также умение составить обзор, реферат, отчет и доклад.

Профиль подготовки бакалавров «Нанотехнология в электронике» – для тех, кто любит учиться, мечтает сказать свое слово в науке и верит, что ключ к успеху – в труде и таланте.

Что такое электроника? Если обратить внимание, то человека со всех сторон окружают электроприборы с разными функциями. И развитие электротехники на месте не стоит, каждый год выпускают новый телевизор, компьютер, планшет или мобильный телефон. И все эти достижения дело рук электронщиков - специалистов, которые разрабатывают, испытывают и внедряют в обиход высокие технологии.

Освоить специальность электроника в ВУЗе сможет каждый любитель раскрутить свой компьютер и улучшить его. Да, выбирать это направление стоит только очень увлеченным людям, потому как эта наука должна приносить удовольствие, и только тогда знания и навыки будут перерастать в настоящие прогрессирующие технологии в будущем.

Так как в классификаторе специальностей прошли изменения, то теперь код специальности электроника будет выглядеть так: специальность 11.03.04 электроника и наноэлектроника бакалавриат.

Образовательные заведения предоставляют студентам 3 возможных формы обучения на выбор:

• дневная (очная). Для получения диплома нужно учится 4 года;
• смешанная (очно-заочная);
• заочная.

Для последних двух срок обучения 5 лет.

В ВУЗы абитуриентов на эту специальность принимают только по окончанию 11 классов. При этом перечень предметов, которые сдавались на ЕГЭ, следующий:

• Русский язык;
• Математика(профпредмет);
• ИКТ или физика на выбор учебного заведения.

В общем по России проходной бал варьируется от 50 до 90.

Для тех же, кто изъявляет желание получить квалификацию выше бакалавра есть специальность 11.04.04 магистратура. Для получения степени магистра студентам нужно учится еще 2 дополнительных года.

Специальность электроника ВУЗы

Специальность электроника присутствует в более чем 60 ВУЗах и их филиалах по всей России. Очень многие ВУЗы имеют не только образовательные программы по электронике, но и научные институты и группы. Государственные университеты предоставляют возможность обучения за счет государства, при этом количество мест ограничено.

В столице по направлению электроника самыми популярными ВУЗами принято считать:

1. Национальный ядерный университет (МИФИ);
2. Московский технологический университет;
3. Московский технический университет имени Баумана ;
4. Национальный исследовательский университет.

Работа по специальности электроника

Получив специальность электроника, кем работать? Этот вопрос, как правило, интересует каждого осмысленного человека, ведь после окончания института все хотят быть уверенными в трудоустройстве.
Самые распространенные должности специалистов электронщиков можно считать следующие:

• Монтажник электрооборудования (принтеры, МФУ , ксероксы);
• Программист – разработчик;
• Инженер-электронщик.

Важно не только получить диплом с надписью бакалавр или магистр, но и усердно применять свои знания при выполнении трудовых обязанностей. Хорошие электроники нарасхват, но для этого нужно усердно развивать свои способности и умения.

Специальность электроника где работать:

• научные и исследовательские центры;
• компания по производству электроники;
• заводы – изготовители электронных приборов.

Специалисты электронщики считаются высокооплачиваемым персоналом и без работы не сидят.

Базовыми дисциплинами для направления «Электроника и наноэлектроника» являются:

• наноэлектроника;
• основы технологии электронной компонентной базы;
• основы проектирования электронной компонентной базы;
• информационные технологии;
• вакуумная, плазменная, микроволновая, твердотельная и оптическая электроника;
• схемотехника;
• материалы электронной техники;
• лазерная техника и технология.

Дисциплины образуют три взаимосвязанных блока.

Первый блок - специальные дисциплины, которые выгодно отличает выпускников направления: нанотехнологии, лазерные, вакуумные, плазменные и полупроводниковые технологии. Студенты изучают как принципы работы приборов и устройств, так и основы их конструирования. В этой области выпускникам направления «Электроника и наноэлектроника» нет конкурентов!!!

Второй блок - информационные технологии. Здесь студенты изучают: программирование, пакеты прикладных программ, численное моделирование в электронике, интерфейсы ПЭВМ и другие.

Третий блок - схемотехнические дисциплины: микросхемотехника, цифровая электроника, микропроцессоры и микроконтроллеры, программируемые логические интегральные схемы, преобразовательная техника и силовая электроника.

Комплексная подготовка специалистов позволяет выпускникам добиться успеха в жизни, быстро и легко адаптироваться к изменяющимся условиям современной жизни.

Подготовку по направлению «Электроника и наноэлектроника» ведут преподаватели ведущих кафедр университета: электронных приборов, промышленной электроники, микро- и наноэлектроники, общей и экспериментальной физики.

В процессе обучения студенты получают фундаментальную теоретическую подготовку и глубокие практические знания по специальным дисциплинам.

Выпускники направления востребованы ведущими предприятиями , специализирующимися на разработке, производстве и эксплуатации наукоемкого высокотехнологичного оборудования как в Рязанской области (ФГУП «Рязанский государственный приборный завод», ООО «Гардиан Стекло Рязань», ОАО «НПЦ «Плазма», ЗАО «Рязанская нефтеперерабатывающая компания», ОАО «Рязанский завод металлокерамических приборов» и др.), так и за ее пределами (ФГУП «Конструкторское бюро машиностроения», г.Коломна; «NT-MDT», г.Зеленоград; ОАО «НПП «Исток» им. Шокина», г.Фрязино) в том числе и за рубежом.

Студентам на период обучения предоставляется отсрочка от службы в армии и возможность обучения на базе Военной кафедры РГРТУ, по программе подготовки офицеров запаса.

Область электроники, занимающаяся разработкой технологических и физических основ построения интегральных электронных схем с размерами элементов менее 100 нанометров, называется наноэлектроникой. Сам термин «наноэлектроника» отражает переход от микроэлектроники современных полупроводников, где размеры элементов измеряются единицами микрометров, к более мелким элементам - с размерами в десятки нанометров.

Каждый из нас ежедневно пользуется электроникой, и наверняка многие люди уже замечают некоторые однозначные тенденции. Память в компьютерах увеличивается, процессоры становятся производительнее, размеры устройств уменьшается. С чем это связано?

В первую очередь — с изменением физических размеров элементов микросхем, из которых все электронные устройства по сути и строятся. Хоть физика процессов остается на сегодняшний день приблизительно такой же, размеры устройств становятся все меньше и меньше. Крупный полупроводниковый прибор работает медленнее и потребляет больше энергии, а нанотранзистор - и работает быстрее, и энергии потребляет меньше.

Современные нанотехнологии на видео:

Известно, что все вещественные тела состоят из атомов. И почему бы электронике не достичь атомного масштаба? Эта новая область электроники позволит решать такие задачи, которые просто принципиально невозможно решить.

Большой интерес вызывает сейчас графен и подобные ему монослойные материалы (смотрите статью - ). Такие материалы в один атом толщиной обладают замечательными свойствами, которые можно комбинировать для создания различных электронных схем.

Например технологии связанные с зондовой микроскопией позволяют строить на поверхности проводника в сверхвысоком вакууме разнообразные структуры из отдельных атомов, просто переставляя их. Чем не основа для создания одноатомных электронных устройств?

Манипуляции веществом на молекулярном уровне уже затронули многие отрасли промышленности, не обошли они и электронику. Микропроцессоры и интегральные микросхемы строятся именно так. Ведущие страны вкладываются в дальнейшее развитие данного технологического пути — чтобы переход на наноуровень происходил быстрее, шире, и совершенствовался бы далее.

Кое-какие успехи, кстати уже достигнуты. Intel в 2007 году заявила, что процессор на базе структурного элемента размером в 45 нм разработан (представили VIA Nano) и следующим шагом будет достичь 5 нм. IBM собираются добиться 9 нм благодаря графену.