Подать заявление для поступления в университет ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ АБИТУРИЕНТА

Электроника и наноэлектроника

Код 11.04.04
Форма обучения Очная
Уровень образования Магистратура
Тип Техническая
Экзамены

Направление «Электроника и наноэлектроника»

Программа обучения в магистратуре «Элементная база наноэлектроники»

Руководитель программы академик РАН, зав. кафедрой КФН А.А.Горбацевич

В последние десятилетия в различных областях науки и техники всестороннее развитие получили направления, связанные с использованием контролируемых методов формирования объектов и структур с нанометровыми размерами. Свойства таких структур в значительной степени определяются законами не классической, а квантовой физики и химии. Объединяющим названием для данной группы направлений стало имя «нанотехнологии». Наноэлектроника – это электроника, основанная на методах нанотехнологии. Наноэлектроника включает в себя как традиционные направления, связанные с разработкой и созданием электронных приборов и устройств на базе транзисторов, так и совершенно новые – спинтроника, квантовая информатика, нанофотоника, наноплазмоника и др.

Образовательная миссия кафедры квантовой физики и наноэлектроники (КФН) – синтез науки, фундаментального естественно-научного и современного инженерного образования для подготовки специалистов, способных стать лидерами в ключевых областях наноэлектроники. Подобный подход присущ учебному процессу в ведущих исследовательских университетах мира, где под одной крышей соседствуют факультеты физики, химии, наук о материалах и инженерных специальностей. Образовательная программа прошла аккредитацию на соответствие европейским стандартам качества подготовки инженеров EUR-ACE.

Основные научно-технические направления кафедры КФН

Квантовый дизайн молекулярных и твердотельных наноструктур

Руководители академик РАН, профессор А.А. Горбацевич, к.ф.-м.н., доцент М.Н. Журавлев

Новое поколение средств обработки информации и энергосберегающих технологий связано с использованием контролируемых методов формирования объектов и структур с нанометровыми размерами: нанотранзисторы, сложные полимерные комплексы и т. д., свойства которых описываются законами квантовой физики и квантовой химии, а приборная структура является полностью рукотворной. Новые современные материалы, по ёмкому замечанию нобелевского лауреата Лео Есаки, – это «manmade crystals» (кристаллы, сделанные человеком), в отличие от природных материалов - «God made crystals» (кристаллы, созданные Богом). Современный специалист по разработке и созданию приборов нового поколения должен обладать сильной фундаментальной подготовкой и уметь работать на современном технологическом и аналитическом оборудовании. Обе эти компоненты успешно формируются при обучении в магистратуре кафедры КФН. Работы в рамках данного направления на кафедре КФН нацелены на исследования и разработку новых материалов, в том числе, со свойствами, не встречающимися в природе, таких как твердотельные и молекулярные наноструктуры и метаматериалы.

Квантовые методы обработки информации

Руководитель д.ф.-м.н., проф. Ю.И. Богданов

Квантовые методы обработки информации представляют собой новую, быстро развивающуюся область науки и технологии, основанную на использовании квантовых систем для реализации принципиально новых методов вычислений и передачи сообщений (квантовые каналы связи, квантовая криптография, квантовый компьютер). На кафедре КФН МИЭТ работы в этой области ведутся совместно с Физико-технологическим институтом РАН.

Основным элементом квантового компьютера служит квантовый бит (кубит), представляющий собой двухуровневую квантовую систему. В качестве кубитов могут выступать ионы, атомы, электроны, фотоны, спины атомных ядер, структуры из сверхпроводников и многие другие физические системы. В настоящее время предложены и активно развиваются различные варианты квантовых компьютеров: на ионах в ловушках, на ядерных спинах, на квантовых точках, на зарядовых и потоковых состояниях в сверхпроводниковых структурах, на поляризационной степени свободы фотонов и др.

Элементы и приборы гетероструктурной СВЧ наноэлектроники

Руководитель к.т.н., ведущий научный сотрудник В.И. Егоркин

За прошедшее десятилетию произошло интенсивное развитие СВЧ элементной базы и технологических подходов к проектированию и изготовлению интегральных схем на основе широкозонных полупроводников (GaN, AlN, SiC). Также появились новые технологии связанные с преобразованием электрического сигнала в оптический и наоборот (нанофотоника). Особо следует отметить, что СВЧ электроника относится к разряду ключевых технологий, обеспечивающих технологическую и оборонную безопасность Российской Федерации.

Современные электронные средства должны обеспечивать работу систем на частотах вплоть до терагерцового диапазона, поэтому полупроводниковая электроника должна обеспечивать создание активных и пассивных компонент для указанных диапазонов частот. Доминирующим подходом к проектированию и производству полупроводниковых СВЧ интегральных схем на данный момент является использование полупроводниковых наногетероструктур. Профессиональная деятельность инженеров в этой области отличается рядом специальных компетенций, что связано как с многообразием типов полупроводниковых наногетероструктур и приборов на их основе, так и с достаточно сложными физическими явлениями, протекающими в наногетероструктурах. Кафедра КФН и лаборатория гетероструктурной наноэлектроники кафедры занимают ведущие позиции по этому направлению в стране и ежегодно выполняют значительный объем НИОКР.

Вакуумная эмиссионная электроника и оптоэлектроника

Руководитель д.ф.-м.н., проф. Э.А. Ильичев

В основе работы приборов эмиссионной электроники и оптоэлектроники лежат эффекты автоэмиссии, вторичной эмиссии и фотоэмиссии электронов. Базовые элементы данных приборов (катодно-сеточные узлы, комбинированные эмиссионные катоды, умножители-концентраторы потока электронов, фотокатоды чувствительные к УФ и ВУФ диапазонам) формируются на основе наноструктурированных полупроводниковых и углеродных материалов. Разрабатываемые базовые элементы предназначены для использования в приборах силовой СВЧ электроники, а также в приемниках изображений, которые разрабатываются для систем позиционирования воздушных, космических и наземных объектов, а также для систем мониторинга ионосферы полярных областей Земли.

Зондовые нанотехнологии

Руководитель д.ф.-м.н., проф. В.К. Неволин

Направление включает изучение методик сканирующей туннельной и атомно-силовой микроскопии нанообъектов, в том числе углеродных нанотрубок, графенов, молекул ДНК. Изучаются зондовые технологии формирования элементной базы металлической наноэлектроники на основе квантовых проводов, элементной базы углеродной наноэлектроники на основе углеродных нанотрубок и графенов. Изучаются основы создания сверхмалых сверхчувствительных сенсоров на основе углеродных нанотрубок и графенов, покрытых аптамерами, для селективных датчиков белковых молекул, например, тромбина.

Физические основы радиационной технологии наноэлектроники

Руководитель д.ф.-м.н., проф. Н.Н.Герасименко

В рамках данного научного направления на кафедре и в лаборатории развиваются научные основы радиационной технологии микро- и наноэлектроники, включая ионный синтез многокомпонентных систем, рентгеновскую литографию, а также ионную имплантацию. Совместно с ФИАН создана лаборатория рентгеновских методов измерения параметров наноструктур (рентгеновская спектрометрия, рентгеновский флуоресцентный анализ рефлектометрия, малоугловое рассеяние, дифрактометрия, рефрактометрия), в которой разработан комплекс методов анализа структур микроэлектроники с учетом специфических требования микроэлектронной технологии. Работы по радиационной стойкости электронных наноструктур ведутся в интересах создания объектов оборонной и космической техники, а также для создания объектов Минатома.

Сверхпроводниковая микроэлектроника

Руководитель к.т.н., с.н.с., нач. НИЛ СПМЭ Ю.Е. Григорашвили

Направление включает исследование свойств высокотемпературных сверхпровод-ников, а так же разработку электронных приборов на их основе. Проводятся исследования явлений в наноразмерных сверхпроводниковых структурах. Выполняется разработка конструкции болометров, СВЧ приемников, датчиков слабого магнитного поля с высоким предельным разрешением на магниторезистивном эффекте и датчиков слабых магнитных полей с большим динамическим диапазоном на внутреннем эффекте Джозефсона. Разрабатываются программно-аппаратные комплексы магнитной локации и магнитовидения.

Карьерные возможности

  • Аспирантура ведущих российских и зарубежных вузов
  • Российские и зарубежные исследовательские институты и университеты
  • R&D отделы ведущих корпораций и технологические стартапы
  • Любая сфера деятельности, где необходимо творческое мышление и оригинальность решений, основанных на фундаментальных знаниях

Кафедра КФН
тел.: 8 (499) 720-87-09
e-mail: kfn@miee.ru
Подробности на сайте:
http://www.miet.ru/structure/s/236;
http://www.abiturient.ru/entrance/e/63885
Ждем Вас на нашей кафедре!