Отчет государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный институт электронной техники (технический университет) по результатам реализации

Укрепление материально-технического оснащения университета

Современная электроника является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей науки и производства. Удовлетворение ожиданий работодателей и обучающихся по тематическим направлениям «Микро- и наноэлектроника» и «Радиоэлектронные устройства и системы» возможно только при наличии в структуре университета развитой учебно-лабораторной и научно-исследовательской базы, обеспечивающей практическое освоение современных методов полного технологического цикла создания изделий электроники. Укрепление материально-технического оснащения вуза решает не только задачу повышения качества предоставляемых образовательных услуг и расширения спектра научных исследований, но и является главным стимулом развития кадрового потенциала университета. С одной стороны, современные программно-технологические комплексы обеспечивают высокий уровень проводимых исследований и разработок; с другой, научно-педагогические работники получают серьезную мотивацию к совершенствованию содержания реализуемых учебных курсов и образовательных программ.

Укрепление материально-технического оснащения университета осуществлялось в рамках Мероприятия 1 и было направлено на развитие приборно-технологической базы научных исследований и учебного процесса, создание лабораторий мирового уровня и повышение эффективности научно-инновационной и образовательной деятельности. Мероприятие осуществля-лось как продолжение работ по развитию инфраструктуры МИЭТ, проводившейся в рамках инновационной образовательной программы «Современное профессиональное образование для российской инновационной системы в области электроники», Федеральной адресной инвестиционной программы на 2007г., ФЦП «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008 – 2010 годы».

В рамках мероприятия осуществлена закупка оборудования и программно-технических комплексов, обеспечивающих дооснащение и модернизацию структурных подразделений образовательного и научно-исследовательского комплексов МИЭТ. Мероприятие в целом направлено на интеграцию подразделений МИЭТ в единое научно-исследовательское и учебно-лабораторное пространство, расширяющее возможности научной и образовательной деятельности вуза.

Для обеспечения эффективного проведения комплексных работ по исследованию микро- и наносистем, локальной модификации, наномате-риалов и наноструктур, проведения НИР в области диагностики электронно-микроскопическими методами и нанометрологии на современном мировом уровне в НИУ МИЭТ в составе ЦКП «Диагностика и модификация микроструктур и нанообъектов» создана лаборатория мирового уровня «Электронно-микроскопическая нанодиагностика» (ЛЭМН).

Лаборатория оснащена следующим оборудованием.

1. Электронно-ионный растровый микроскоп Helios NanoLab 650.

Электронно-ионный растровый микроскоп Helios NanoLab 650 (США), удовлетворяющий самым современным требованиям, приобретен в рамках реализации программы развития НИУ МИЭТ. Он относится к новому поколению приборов, предназначенных для измерения геометрических параметров, исследований и анализа внутреннего строения и модификации наноструктур и нанообъектов. Электронная колонна оснащена катодом с полевой эмиссией электронов и монохроматором, что обеспечивает получение высококонтрастных изображений с субнанометровым разрешением в диапазоне ускоряющих напряжений от 50 В до 30 кВ. Ионная колонна в виде системы с фокусированным ионным пучком позволяет совмещать операции модификации подложек, наноструктур, нанообъектов с одновременным выполнением анализа и контроля процесса модификации электронным лучом.

Микроскоп оснащен широким набором детекторов, обеспечивающих проведение прецизионного топографического, и химического микроанализа, а также исследование тонкой фольги в просвечивающем режиме. Химический микроанализ выполняется для элементов периодической системы, начиная с бериллия.

Специальные инжекционные системы, которые могут устанавливаться в колонне микроскопа, позволяют проводить до десяти химических процессов, включающих операции травления и нанесения, как металлов, так и диэлектриков. В настоящее время микроскоп укомплектован инжекционной системой для нанесения платины.

Система позиционирования исследуемого объекта оснащена 5-ти осевым программно-управляемым предметным столиком, обеспечивающим перемещение исследуемого образца с высокой точностью в диапазоне 150×150×10 мм. В состав микроскопа входит манипулятор, позволяющей приготавливать тонкую фольгу для просвечивающей электронной микроскопии, а также программное обеспечение для препарирования такой фольги в автоматизированном режиме. Важная особенность оборудования Helios NanoLab 650 заключается в возможности удаления радиационных нарушений, образующихся в процессе препарирования тонкой фольги. Такая возможность обеспечивается применением низковольтного режима финишной обработки образцов.

Микроскоп Helios NanoLab 650 размещен в помещении с классом чистоты 7ИСО согласно ГОСТ Р 14644-1-2000.

Технические параметры микроскопа Helios NanoLab 650.

Электронный пучок: ускоряющее напряжение - 50 В ÷ 30 кВ; разрешение - 0.8 нм - 15 кВ, 0.9 нм - 1 кВ; ток пучка <= 26 нА;

Ионный пучок: ускоряющее напряжение - 500 В ÷ 30 кВ; разрешение - 4,5 нм - 30 кВ; ток пучка - 1.5 пА ÷ 65 нА;

Рабочая камера: максимальный размер загружаемой пластины - 150 мм; максимальный вес образца - 500 г; вакуум < 2.6 ·10-6 мбар.

2. Просвечивающий электронный микроскоп Philips CM-30 (Нидерланды), с приставкой рентгеноспектрального анализа состава образцов и рентгеновского микроанализа EDX Link AN 10000/85, системой оцифровки изображений на базе ССD камеры TEM Camera KeenView 30 совместно с аппаратно-программным комплексом цифровой обработки изображений Soft Imaging Workstation Extended.

Основные технические характеристики просвечивающего микроскопа Philips CM-30: разрешение - 0,2 нм; ускоряющее напряжение до 300 кВ; катод - из гексаборида лантана (LaB6), локальный микроанализ элементов, начиная с кислорода с определением массовой доли до 1 %.

3. Растровый электронный микроскоп FEI XL-40 (США) с приставкой рентгеноспектрального микроанализа, оснасткой для покадровой съемки объектов на поверхности образца, состоящей из высокопрецизионного столика Kleindiek (точность перемещения столика – 0,5 нм, скорость перемещения - 2 мм/сек, величина дрейфа - 1 нм/мин) и персонального компьютера с программным обеспечением для управления покадровой съемкой.

Основные технические характеристики растрового электронного микроскопа FEI XL-40: ускоряющее напряжение - до 30кВ; разрешающая способность -менее 5 нм; тип катода- вольфрамовый (W) или из гексаборида лантана (LaB6); локальный микроанализ элементов, начиная с кислорода с определением массовой доли до 1 %; размер камеры - 379 мм.

4. Система с фокусированным ионным пучком FEI FIB-200 (США) (разрешение – около 7 нм), укомплектованная микроманипулятором компании Kleindiek Nanotechnik (Германия), предназначенным для широкого спектра манипуляций с нанообъектами: перемещения и модификации, подготовки образцов для просвечивающей электронной микроскопии.

5. Линия приготовления электронно-микроскопических образцов, включающая оборудование и оснастку для механической шлифовки и полировки объектов, систему ионного травления компании Gatan PIPS Model 601 (США) (энергия ионного пучка - 1,5 – 6,0 кэВ, плотность ионного тока - 10 мА/cм2, угол падения пучка 0 - 10 градусов), которая позволяет контролируемым способом управлять процессом травления поверхности образца.

6. Система сухого ионного травления RIE-1C фирмы SAMCO Inc. для операций травления поверхности полупроводниковых микро- и наноструктур, наноразмерных пленок и нанообъектов.

Для обеспечения метрологических возможностей электронно-микроскопического оборудования лаборатория располагает мерой ширины и периода МШПС-2.0К с программой обработки видео-изображений MSHPS-NDPL, что позволяет осуществлять функции передачи размера единицы длины в диапазоне 1 нм÷0,1 мм, калибровки и поверки растрового электронного микроскопа в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.631-2007 «Микроскопы электронные растровые измерительные. Методика поверки» и ГОСТ Р 8.636-2007 «Микроскопы электронные растровые. Методика калибровки». Для калибровки систем микроанализа имеется набор тестовых образцов, включающий 44 стандартных образца металлов.

Для реализации своих функций оборудование ЛЭМН размещено в специализированных помещениях, созданных на основе использования элементов конструкций «чистых комнат», антистатического напольного покрытия, систем вентиляции и кондиционирования воздуха, в которых на площади около 140 кв. м обеспечивается класс чистоты 8ИСО согласно ГОСТ Р 14644-1-2000, в том числе в одном из помещений размером 25 кв. м класс чистоты удовлетворяет требованиям 7ИСО. Помещения характеризуются низким уровнем вибрации и электромагнитных полей. Их эксплуатация и допуск в них персонала осуществляется в соответствии с требованиями указанного ГОСТа.

Функционирование оборудования обеспечивается системами подачи сжатого воздуха, осушенного газообразного азота, оборотной воды. Сжатый воздух применяется в системах компенсации механических вибраций, управления работой части оборудования. Он подается по магистрали с помощью компрессоров производства компании Jun-Air. Сухой газообразный азот применяется для заполнения вакуумных объемов при загрузке образцов в рабочую камеру или проведении профилактических и ремонтных работ. Он подается в магистраль из танка с жидким азотом. Оборотная вода исполь-зуется для охлаждения высоковакуумных насосов и электронных линз. Система водяного охлаждения высоковакуумных насосов и электронных линз представляет собой индивидуальные замкнутые контуры с охлаж-дающей жидкостью. Охлаждающей жидкостью служит деионизованная вода. Охлаждение осуществляется рефрижератором. Теплый воздух отводится наружу по специальной магистрали за пределы здания, в котором расположено оборудование ЛЭМН.

Электропитание оборудования производится от сети 220 - 230 В, частотой 50 Гц, ±6%. На критически важных по электропитанию участках установлены источники бесперебойного питания.

Материально-техническая база и научный потенциал ЛЭМН будут использованы при реализации инновационных образовательных учебных программ, для повышения квалификации специалистов и при подготовке кадров высшей квалификации, в том числе при проведении спецкурсов для студентов старших курсов по диагностике микро- и наноструктур и нанообъектов, электронно-микроскопическим методам исследования, включающих теоретические занятия и лабораторный практикум с исполь-зованием научно-исследовательского оборудования лаборатории и разработанных ее специалистами учебно-методических материалах и для подготовки дипломных работ и магистерских диссертаций.

Ранее в НИЧ МИЭТ была создана сертифицированная лаборатория радиооборудования информационно-управляющих систем, которая оснащена современным измерительным оборудованием выпускаемом фирмами Agilent Technologies, Tektronix, GWInstek, в составе:

- генератор векторный E8267D до 20 ГГц;

- генератор E8257D до 40 ГГц;

- векторный анализатор цепей E8363B до 40 ГГц;

- векторный анализатор цепей N5230A до 40 ГГц;

- анализатор спектра E4440A до 26.5 ГГц;

- измеритель коэффициента шума N8975A до 26.5 ГГц;

- осциллограф TDS 2024B.

Данное оборудование позволило поднять на качественно новый уровень научные исследования МИЭТ в сфере СВЧ техники, расширило возможности при выполнении хоздоговорных и госбюджетных работ.

Наличие данной лаборатории позволило успешно провести в МИЭТ разработку самолетной радиолокационной станции обнаружения осадков в атмосфере сантиметрового диапазона, а также радиолокатора сантиметрового диапазона морского базирования для определения степени волнения морской поверхности, кромки льда, нефтяных пятен и обнаружения малоразмерных судов в радиусе до 10 км.

Необходимо заметить, что современная техника развивается стремительно, постоянно совершенствуя методики измерения параметров, улучшая точности измерения, открывая новые возможности по интеграции, комплексной разработке ячеек, блоков, систем и исследованию их параметров. В частности с развитием компьютерной техники, ПО и создания принципиально новых подходов к сбору обработке информации, всё больше современных задач требует математического моделирования, совмещённого с реальными измерениями. Кроме того, необходимо отметить ряд научно-технических задач, из которых наиболее перспективными в настоящее время являются: повышение разрешающей способности и быстродействия радиолокационных систем гражданского и специального назначения, например, для контроля окружающей среды, навигации и охраны территории в сантиметровом диапазоне частот, интеграция цифровой и аналоговой частей в современных радиоинформационных системах и исследование новых принципов формирования и обработки сигналов, в системах на основе цифровых антенных решеток.

Анализ вышеперечисленных проблем позволил сформировать комплекс научно-исследовательского оборудования, который, в совокупности с уже имеющимся, позволяет их решить. В состав данного комплекса входят такие приборы как: широкополосный модулятор аналоговых сигналов, широкополосный цифровой осциллограф, прецизионные источники питания, учебно-исследовательское оборудование National Instruments.

Достоинством этого комплекса является то, что оно совместимо с уже работающим оборудованием. Необходимо подчеркнуть модульную структуру совокупности оборудования, которая позволяет гибко конфигурировать сложные измерительные установки различного назначения и проводить дальнейшую модернизацию оборудования под решение будущих задач. Дополнительным преимуществом комплекса является относительно простая интеграция с современным специализированным ПО.

Реализация программы развития НИУ МИЭТ включает также решение задач, связанных с дальнейшим развитием и совершенствованием материально-технического оснащения учебного процесса, в том числе при изучении дисциплин естественно-научного цикла подготовки бакалавров. К числу базовых дисциплин относится курс «Физика», преподавание которого осуществляется для студентов всех технических факультетов университета. Важнейшую роль при изучении физических законов и явлений и для приобретения навыков экспериментальной научно-исследовательской деятельности, особенно по ПНР-1 «Микро- и наноэлектроника», играет физический практикум. Для организации лабораторного практикума по физике на качественно новом учебно-методическом уровне, соответст-вующем задачам разрабатываемых инновационных образовательных программ НИУ МИЭТ, были осуществлены мероприятия по оснащению кафедры общей физики современными учебно-лабораторными комплексами, изготовленными компанией «PHYWE», Германия. Эти комплексы отличаются продуманностью организации физического эксперимента, высоким уровнем технического исполнения, применением автомати-зированных компьютерных систем для снятия экспериментальных данных и их последующей обработки. Имеющийся опыт эксплуатации комплексов свидетельствует об их надежности и удобстве использования при проведении лабораторных работ.

Приобретенные учебно-лабораторные комплексы, используемые при изучении курса «Механика», включают пять типов установок, которые позволят экспериментально изучать закон Гука, действие центробежной силы, колебания связанных маятников и струн, измерять моменты инерции различных тел, проводить эксперименты, подтверждающие теорему Штейнера. Для изучения законов молекулярно-кинетической теории и термодинамики приобретены четыре вида лабораторных комплексов, позволяющих изучать уравнение состояния идеального газа, распределение скорости Максвелла, измерять теплоемкость газов и теплопроводность различных материалов. Для лабораторного практикума, используемого при изучении курса «Атомная физика и строение вещества» приобретены учебно-лабораторные комплексы семи типов. Они позволяют проводить экспери-менты по измерению удельного заряда электрона, выполнять опыт Франка и Герца, исследовать спектральные линии атома водорода, изучать эффект Зеемана, комптоновское рассеяние рентгеновских лучей, эффект Холла.

Большинство перечисленных комплексов приобретено в двух экземплярах, что позволяет обеспечить полноценными рабочими местами студентов всей студенческой группы.

В целом, дооснащение лабораторий университета позволяет существенно усилить подготовку специалистов по таким направлениям как «Нанотехнология в электронике» (210601), «Электроника и микроэлектро-ника» (210100), «Микроэлектроника и полупроводниковые приборы» (010803), «Микроэлектроника и твердотельная электроника» (210104), и др.

  1. Центральный федеральный округ (цфо) Белгородская область

    Документ
    Выступая 27 марта 2008 года на заседании областной Думы с отчетом «О выполнении программ социально-экономического развития области за 2007 год» губернатор Белгородской области Е.
  2. Отчет о деятельности федерального государственного научного учреждения (2)

    Содержательный отчет
    4. Выполнение Государственного контракта №П-41 от 16 мая 2006 г. «Разработка контрольных измерительных материалов по общеобразовательным предметам (в том числе пополнения банка тестовых заданий)»
  3. Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования московский государственный технический университет гражданской авиации (1)

    Документ
    Разработка инновационных информационно-образовательных технологий, обеспечивающих модернизацию образовательного процесса и повышение качества обучения учащихся образовательных учреждениях общего и профессионального образования г.
  4. Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования московский государственный технический университет гражданской авиации (4)

    Документ
    Разработка и внедрение комплекса специализированных образовательных программ инженерного профиля в рамках повышения квалификации работников Московского аэроузла на основе организации системы дополнительного обучения кадров
  5. Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования московский государственный технический университет гражданской авиации (6)

    Документ
    Разработка научно-методического обеспечения развития педагогического потенциала специализированных школ для детей с ограниченными возможностями на основе повышения квалификации учителей по циклу социогуманитарных дисциплин с включением
  6. Научно-образовательный центр инновационного развития железнодорожного транспорта государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

    Документ
    Наиболее оптимальным решением задач инновационного развития транспортного комплекса Российской Федерации является концентрация усилий на создании интегрированной инновационной транспортной среды через совершенствование структуры отраслевого
  7. Отчет о результатах самообследования государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования “

    Содержательный отчет
    В соответствии с решением Ученого Совета университета в рамках комплексной оценки деятельности ГОУ ВПО “Московский государственный технический университет "МАМИ" " (далее – МГТУ "МАМИ" или университет) в июне – октябре 2006г.
  8. Отчет государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский физико-технический институт (государственный университет)» о реализации

    Содержательный отчет
    Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский физико-технический институт (государственный университет)»
  9. Отчет о результатах самообследования Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

    Содержательный отчет
    В связи с проведением в ноябре 2008 года очередного лицензирования и аккредитации Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ростовская государственная консерватория (академия) им.

Другие похожие документы..