МЕТОДЫ ПРЕЦИЗИОННОЙ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ

Стр 1 из 2Следующая ⇒

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе и образовательным инновациям

_______________ О.И.Чуприс

(подпись) ____________________

(дата утверждения)

Регистрационный № УД-______/уч.

МЕТОДЫ ПРЕЦИЗИОННОЙ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ

Учебная программа учреждения высшего образования

по учебной дисциплине по специальности высшего образования второй ступени (магистратуры):

Специальность 1-31 80 08 Физическая электроника

2018 г.

Учебная программа составлена на основе образовательного стандарта ОСВО 1-31 80 08 -2012. и учебного плана G-31-285/уч от 26.05.2017 г.

СОСТАВИТЕЛИ:

О.Р.Людчик, доцент кафедры физической электроники и нанотехнологий Белорусского государственного университета, кандидат физико-математических наук, доцент

РЕКОМЕНДОВАНА К УТВЕРЖДЕНИЮ:

Кафедрой физической электроники и нанотехнологий Белорусского государственного университета

(протокол № 11 от 22.05 2018 г.);

Учебно-методической комиссией факультета радиофизики и компьютерных технологий Белорусского государственного университета

(протокол № 10 от 19.06 2018 г).

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Учебная программа «Методы прецизионной лазерной обработки» разработана для студентов второй ступени высшего образования (магистратуры) специальности 1-31 80 08 Физическая электроника.

Место. Дисциплина входит в цикл дисциплин специальной подготовки компонента учреждения высшего образования и относится к дисциплинам по выбору.

Взаимосвязь. Для успешного усвоения дисциплины необходимы знания в объеме курсов общей физики, математического анализа, квантовой радиофизики и оптоэлектроники первой ступени высшего образования.

Целью изучения дисциплины является формирование у студентов систематизированных знаний, физического и инженерного подхода при использовании имеющихся и проектировании новых высокоточных лазерно-технологических систем и лазерных технологий для создания новых материалов, элементов, приборных структур и устройств электроники, в том числе наноэлектроники.

Целью изучения дисциплины является обеспечение глубокой подготовки студентов специальности «Физическая электроника» в области современных лазерных технологий и их применения в микро- и наноэлектронике, нанотехнологии, материаловедении, а также выработка у студентов навыков решения практических задач в данной области.

Задачи дисциплины:

‑ формирование представлений об основных направлениях развития современных лазерных технологий обработки материалов;

‑ изучение основных процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом;

- освоение методов высокоточной лазерной обработки поверхности и объемных областей широкого класса материалов опто-, микро-, и наноэлектроники, формирование навыков работы с современным лазерным оборудованием.

В результате изучения дисциплины магистрант должен:

знать:

– основы взаимодействия фотонного и лазерного излучения с веществом, основные области технологии, в которых лазеры являются эффективным средством, а также устройство и принципы работы лазеров и лазерных технологических систем, используемых и разрабатываемых для задач электроники, наноэлектроники и нанотехнологий;

уметь:

– на базе физического и инженерного подходов оценивать возможность использования современных лазеров, лазерно-технологических систем и лазерных технологий для создания новых материалов, элементов, приборных структур и устройств электроники, в том числе наноэлектроники.

владеть:

– навыками работы на современных установках для лазерной обработки материалов, а также современных приборах по исследованию свойств лазерно-модифицированных материалов и структур.

– навыками планирования экспериментальных исследований;

– навыками интерпретации результатов экспериментов.

Освоение программы по учебной дисциплине «Физические основы нанотехнологий» должно обеспечить формирование следующих компетенций:

Академические:

- АК-1. Способность к самостоятельной научно-исследовательской деятельности (анализ, сопоставление, систематизация, абстрагирование моделирование, проверка достоверности данных, применение решений), готовность генерировать и и использовать новые идеи.

- АК-2. Методологические знания и исследовательские умения, обеспечивающие решение задач научно-исследовательской, научно-педагогической, организационно-управленческой и инновационной деятельности.

Социально-личностные:

- СЛК-1. Совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень, добиваться нравственного и физического совершенствования своей личности.

- СЛК-3. Формировать и аргументировать собственные суждения и профессиональную позицию.

- СЛК-4. Анализировать и принимать решения по социальным, этическим, научным и техническим проблемам, возникающим в профессиональной деятельности.

Профессиональные:

- ПК-7. Работать с научно-технической информацией с использованием современных информационных технологий.

- ПК-8. Разрабатывать и совершенствовать радиофизические методы исследования.

- ПК-9. Осуществлять постановку и проведение теоретических и экспериментальных исследований

- ПК-10. Проводить математическое моделирование физических процессов и устройств.

- ПК-12. Обосновывать достоверность полученных научных результатов.

- ПК-13. Формулировать выводы и рекомендации по применению результатов научно-исследовательской работы.

Программа изучаемой дисциплины рассчитана на 122 часа, в том числе 48 аудиторных часов, из них: лекций 18 часов, лабораторных работ – 30 часов.

Дисциплина «Методы прецизионной лазерной обработки» изучается студентами дневной формы получения высшего образования второй ступени (магистратуры) в 3-ом семестре.

Текущая аттестация по дисциплине проводится в форме зачета по лекционному курсу и лабораторному практикуму.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Тема 1. Введение в курс. Современные лазерные технологии в науке, технике, промышленности.Основные тенденции в применении лазерных систем и технологий. Задачи курса.

Тема 2.Основы взаимодействия лазерного излучения с веществом . Основные типы лазеров, используемых в лазерной обработке материалов. Твердотельные лазеры, СО₂-лазеры, эксимерные лазеры, волоконные лазеры. Взаимодействие лазерного излучения с металлами, полупроводниками, диэлектриками.

Тема 3. Автоматизированные лазерно-технологические системы для прецизионной обработки материалов. Современные лазерно-технологические системыдля микротехнологии. Автоматизированные системы для осаждения тонких пленок. Лазерно-технологические системы для трехмерной обработки прозрачных материалов

Тема 4. Лазерная микротехнология. Л азерная доводка резисторов. Лазерный отжиг полупроводников. Лазерное легирование поверхности. Лазерная маркировка и гравировка. Формирование функциональных элементов интегральных схем с применением лазерно-стимулированных процессов

Тема 5. . Прецизионное лазерное осаждение тонких пленок. Осаждение тонких диэлектрических и металлических пленок из парогазовых смесей в условиях лазерной стимуляции. Формирование многокомпонентных и многослойных структур.

Тема 6. Прецизионная лазерная обработка оптически прозрачных материалов. Лазерный пробой оптически прозрачных материалов. Формирование объемных изображений внутри прозрачных материалов. Основы лазерной записи информации в прозрачных материалах.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Номер раздела, темы	Название раздела, темы	Количество аудиторных часов			Материальное обеспечение занятия (методические пособия и др.)	Литература	Форма контроля знаний
Номер раздела, темы	Название раздела, темы	Лекции	Практические (семинарские) Занятия	Лабораторные занятия		Литература	Форма контроля знаний
1	2	3	4	5	6	7	8
1.	Введение в курс (2 ч).	2			Электронный конспект лекций, презентация	[2-4]	Аудиторный тест по главе
2.	Основы взаимодействия лазерного излучения с веществом (10 ч)	4	-	6	Электронный конспект лекций, презентация Лабораторные стенды, Метод. указания к лаб. работам	[1-6]	Аудиторный тест по главе Отчет по лаборатор-ной работе Презентация по рефератам
1	2	3	4	5	6	7	8
3.	Автоматизированные лазерно-технологические системы для прецизионной обработки материалов (8 ч)	2	-	6	Электронный конспект лекций, презентация Устройства для приготовления образцов Метод. указания к лаб. работам	[3-4]	Аудиторный тест по главе Отчет по лаборатор-ной работе
4.	Лазерная микротехнология (10ч)	4	-	6	Электронный конспект лекций, презентация Метод. указания к лаб. работам	[2-3]	Аудиторный тест по главе Отчет по лаборатор-ной работе Презентации по рефератам
5.	Прецизионное лазерное осаждение тонких пленок (8ч)	2	-	6	Электронный конспект лекций, презентация Метод. указания к лаб. работам	[2-3, 6-7]	Отчет по лаборатор-ной работе Презентации по рефератам
6.	Прецизионная лазерная обработка оптически прозрачных материалов (10ч)	4	-	6	Электронный конспект лекций, презентация Метод. указания к лаб. работам	[1-3]	Отчет по лаборатор-ной работе Презентации по рефератам

Примерный перечень лабораторных работ

1. Изучение устройства и принципа работы лазерного комплекса на основе твердотельного лазера на алюмо-иттриевом гранате.

2. Исследование процессов взаимодействия лазерного излучения с непрозрачными материалами.

3. Изучение лазерного пробоя прозрачных твердых тел и формирование объемных изображений внутри прозрачных материалов.

4. Изучение принципов лазерной записи информации.

5. Лазерно-плазменное осаждение многокомпонентных пленок.