Радиофотоника

«Радиофотоника» - программа подготовки в магистратуре СПбГЭТУ «ЛЭТИ» в рамках направления 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника».

Общее описание программы

Основные цели

Подготовить выпускников для успешного начала профессиональной инженерной деятельности и их дальнейшего профессионального роста, способных, благодаря углубленной теоретической базе и инженерной направленности подготовки, решать задачи проектирования, разработки, эксплуатации устройств радиофотоники и микроэлектроники различного функционального назначения с использованием современных методов и технологий.

Способствовать осознанию выпускниками необходимости обучения в течение всей профессиональной жизни, развитию их творческого потенциала, навыков общения и работы в команде, профессиональной ответственности, умению адаптироваться к быстро меняющемуся миру современных электронных и микроэлектронных технологий в области радиофотоники.

Способствовать освоению выпускниками средств, способов и методов человеческой деятельности, направленной на теоретическое и экспериментальное исследование, математическое и компьютерное моделирование, проектирование, конструирование, технологию производства, использование и эксплуатацию материалов, компонентов, электронных приборов и устройств радиофотоники, твердотельной, микроволновой, оптической, микро- и наноэлектроники различного функционального назначения.

Подготовить высококвалифицированных специалистов в области разработки и эксплуатации современных микроэлектронных устройств, предназначенных для работы в самых различных областях: радиофотоника, СВЧ электроника и микроэлектроника, функциональная микроэлектроника, плазменная и вакуумная электроника.

Выпускающая кафедра

Руководитель программы

Калиникос Борис Антонович

Зав. кафедрой ФЭТ

Профессор, д.ф.-м.н., Заслуженный деятель науки РФ

 +7 812 234-99-83

Особенности программы

На кафедре ведется комплексная подготовка специалистов сразу по нескольким направлениям:

  • исследование спин-волновых процессов в слоистых структурах и разработка на их основе приборов и устройств обработки сверхвысокочастотных сигналов. (Расчет и проектирование пассивных перестраиваемых магнитостатических устройств СВЧ техники – резонаторов, фильтров, фазовращателей, линий задержки, создание радиопоглощающих материалов – для маскировки техники и изоляции СВЧ-элементов друг от друга)
  • исследование физических свойств новых сверхпроводящих, диэлектрических и сегнетоэлектрических материалов и разработка СВЧ устройств на их основе (фазированные антенные решетки (сегнетоэлектрические и МЭМС - микроэлектромеханические системы), фазовращатели и линии задержки (полупроводниковые, сегнетоэлектрические и МЭМС), входные цепи мобильных телефонов (согласующий модуль/антенна), формирователи ультракоротких импульсов для сверхширокополосной техники, резонаторы и фильтры на основе объемных акустических волн).
  • исследование фото-, электро-, термо- и газоактивированных явлений в гетероструктурах пленок оксидов переходных металлов и разработка на этой основе новых электронных компонентов и устройств (технология осаждения оксидных пленочных гетероструктур и пленок оксидов, исследования электрохромизма в пленке).
  • приборно-технологическое компьютерное моделирование и проектирование твердотельных элементов и устройств различного функционального назначения в среде Synopsys TCAD.

При кафедре организована Научная школа Президента РФ «Микроэлектроника СВЧ». Руководитель научной школы: Калиникос Борис Антонович, Лауреат Государственной премии СССР в области науки, заслуженный деятель науки Российской Федерации.

Для проведения лабораторных работ, практических занятий, практик студентов и выполнения НИР кафедра ФЭТ располагает рядом учебно-научных лабораторией, оснащенных современным оборудованием. Например, в лаборатории «Пульс», получены уникальные результаты: впервые в мире создана ФАР на основе нелинейных диэлектриков (работа вошла в список 100 лучших научно-технических работ за 2002г.), впервые в России создана СВЧ ФАР на основе MEMS технологии. По данным Investor Journal лаборатория входит в список 4 организаций, лидирующих в мире в области разработок СВЧ устройств на основе нелинейных диэлектриков.

Актуальность проводимых на кафедре научных исследований подтверждается многочисленными публикациями в ведущих отечественных и зарубежных журналах, дипломами всероссийских и международных конференций и выставок.

Материально-техническое оснащение учебного процесса

На кафедре функционируют несколько учебно-научных лабораторий (УНЛ), в которых проходят учебные занятия бакалавров и магистров, ведутся научно-исследовательские работы кафедры, которые являются базовыми при подготовке дипломов бакалавров, магистерских, кандидатских и докторских диссертаций:

  • УНЛ «Микроволновая и телекоммуникационная электроника»;
  • УНЛ спин-волновой электроники;
  • УНЛ технологии тонких пленок;
  • УНЛ физики и технологии оксидных пленочных гетероструктур;
  • Научная лаборатория «Пульс».

Кафедрой широко используются в учебном процессе современные образовательные технологии – компьютерное тестирование, видеоконференции, интерактивная защита лабораторных и курсовых работ. Полезным следует признать наличие лабораторных работ, реализованных с использованием виртуальных приборов созданных в среде LabVIEW, в частности, резонатора для устройств радиофотоники. Лабораторные работы разработанные в среде LabView позволяют, эффективно изучать компьютерные технологии автоматизированного физического эксперимента. В процессе обучения на кафедре широко используется самые современные приборы и технологическое оборудование.

Дополнительные возможности для обучающихся по программе

В ходе обучения программой предусмотрены различные стажировки, практики, совместные образовательные программы, участие в НИР и т.д. Учебный процесс напрямую связан с производством. Коллектив имеет широкие и долговременные партнерские связи с ведущими промышленными, научными и научно-образовательными организациями:

  • ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН;
  • Институт физики твердого тела РАН;
  • Институт химии силикатов им. И.В.Гребенщикова РАН;
  • Институт химии твердого тела, Уральское отделение РАН;
  • ФГУП «ИСТОК», г. Фрязоно Моск. обл.
  • ОАО «Гириконд», СПб;
  • ОАО «Ленинец», СПб;
  • ВНИИРА, СПб;
  • ОАО «Завод «Магнетон», СПб;
  • ОАО «Авангард», СПб;
  • ООО «Русский сверхпроводник», Москва;
  • ОАО "НИИ "Феррит-Домен“, СПб;
  • ОАО "НИИ-Гириконд“ СПб;
  • ЗАО "СветланаЭлектрон-прибор“, СПб;
  • ООО "Керамика“, СПб;
  • ООО «Морион», СПб;
  • ЗАО "Научное и технологическое оборудование“, СПб;
  • ОАО "НПП "Радар ММС".

На предприятиях многие студенты бакалавриата и магистратуры выполняют курсовые работы, проходят практики и готовят свои выпускные квалификационные работы. Предприятия проявляют заинтересованность и участвуют в разработке учебных планов бакалавриата и магистратуры, программ отдельных дисциплин. В 2010 - 2014 г. заключены соглашения о сотрудничестве с более чем десятью предприятиями радиоэлектронного сектора промышленности Санкт-Петербурга.

Кафедра уделяет большое внимание международным связям. Основными зарубежными партнерами кафедры являются университеты и научные центры:

  • Colorado State University (USA);
  • Oakland University (USA);
  • National Renewable Energy Laboratory (USA);
  • Kaiserslautern University (Germany);
  • Darmstadt University of Technology (Germany);
  • Muenster University (Germany);
  • University of Oulu (Finland);
  • Queens University of Belfast (UK);
  • Chalmers University of Technology (Sweden);
  • Samsung Electronics (Korea);
  • Imperial College London (UK);
  • LG Electronics (Korea);
  • Китайское общество микро- и нанотехнологий (Китай);
  • «Rohde & Schwarz» (Germany).

Преподаватели и студенты кафедры имеют возможность проходить стажировки в ведущих университетах и научных центрах, осуществлять доступ к глобальным информационным ресурсам и вычислительным ресурсам кафедры различными способами: непосредственно в дисплейном классе кафедры, используя сеть Wi-Fi и используя удаленный VPN доступ. Разветвленная сеть кафедры позволяет студентам готовиться к защитам лабораторных работ, как в самом университете, так и находясь за его пределами. На кафедре работает постоянный Skype семинар, объединяющий студентов разных специальностей и университетов.

Области применения полученных знаний, трудоустройство выпускников

Научно-исследовательская работа с активным привлечением студентов ведется на кафедре в нескольких областях:

  • исследование технологии получения новых тонкопленочных структур на основе сверхпроводящих, диэлектрических и сегнетоэлектрических материалов.
  • исследование технологии создания приемо-передающих СВЧ устройств на основе средств аналоговой фотоники.
  • фотоиндуцированные явления в гетероструктурах пленок оксидов переходных металлов и разработка на этой основе новых электронных компонентов и устройств.
  • разработка многослойной СВЧ отклоняющей системы на основе сегнетоэлектрических материалов
  • теоретическое и экспериментальное исследование сверхвысокочастотных волновых процессов в тонкопленочных ферритовых и искусственных монолитных мультиферроидных структурах, обладающих эффективным двойным электронным управлением, для применений в различных СВЧ радиоэлектронных приборах и устройствах радиофотоники.
  • исследование динамического хаоса, возникающего в ферромагнитных кольцевых структурах, с целью создания систем скрытой передачи информации и вторичного использования радиочастот.
  • разработка перестраиваемых СВЧ элементов и устройств диапазона 1-60 ГГц.
  • компьютерное моделирование и проектирование твердотельных элементов на новых материалах (графен и молибден для создания ячейки энергонезависимой памяти, гетероструктуы для НЕМТ транзисторов и др.) в среде Synopsys TCAD.

Учебные издания по программе

  • Вендик О.Г., Вендик И.Б., Зубко С.П. Сверхпроводимость: физика и микроволновые применения. Конспект лекций по дисциплине Криоэлектроника. 2009, 9 п.л.
  • Перепеловский В. В., Михайлов Н. И., Марочкин В. В. «Разработка электронных устройств в среде Synopsys® Sentaurus TCAD»: Лабораторный практикум. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2010.
  • Гагарин А.Г, Козырев А.Б., Михайлов Н. И., СВЧ техника и измерения. Конспект лекций по дисциплине "СВЧ техника и измерения". 2010. 5 п.л.
  • Устинов А.Б., Калиникос Б.А. Свойства спиновых волн в тонких ферромагнитных пленках. Учебное пособие курс "Приборы и устройства функциональной электроники". 2011. 5 п.л.
  • Перепеловский В. В., Михайлов Н. И., Марочкин В.В., Введение в приборно-технологическое моделирование устройств микроэлектроники: Учебное пособие. СПб: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2011.
  • Барыбин А. А., Томилин В. И., Шаповалов В. И. Физико-технологические основы макро-, микро- и наноэлектроники. М.: Физматлит, 2011. 784 с.
  • Комлев А.Е., Шаповалов В.И. Термодинамические основы технологии. УП по дисц. "Физико-химические основы технологии изделий электроники и наноэлектроники" 2013. 6 п.л.
  • Вольпяс В.А. Физико-химические основы ионной имплантации. УП по дисц: «Вакуумно-плазменные технологии в электронике ». 2013. 4 п.л.
  • Комлев А.А., Шаповалов В.И. Технологические задачи. Электронное УП по дисц. "Технология материалов и элементов электронной техники". 2013.