В МИЭТ рассказали о перспективах рынка микросистемной техники

В МИЭТ рассказали о перспективах рынка микросистемной техники

Лекция о микроэлектронике прошла в Национальном исследовательском университете МИЭТ в рамках проекта "Университетские субботы". Аспирант кафедры микроэлектроники Егор Зуев рассказал слушателям о перспективах развития рынка микросистемной техники. Сетевое издание M24.ru провело онлайн-трансляцию лекции.

Национальный исследовательский университет МИЭТ - федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования.

Московский институт электронной техники был образован в Зеленограде в 1965 году в качестве одного из важнейших звеньев в системе создания отечественной электронной промышленности. Последняя была призвана обеспечить эту быстроразвивающуюся отрасль высококвалифицированными специалистами в области микроэлектроники.

За годы существования вузом подготовлено более 25 тысяч специалистов, более 1200 докторов и кандидатов наук. Благодаря этому в свое время удалось обеспечить необходимую кадровую поддержку предприятий электроники во многих регионах страны, в особенности в Москве и Зеленограде. Выпускники МИЭТа являются основой кадрового и научного потенциала предприятий электроники.

В университете работают 13 факультетов, 35 основных и 20 базовых кафедр, аспирантура и докторантура, Московский областной центр новых информационных технологий.

МИЭТ осуществляет подготовку по 25 профилям бакалавриата и 30 магистерским программам. В последнее время в вузе появились такие новые образовательные программы, как "Нанотехнология в электронике", "Микросистемная техника", "Телекоммуникации", "Защищенные системы связи", "Управление качеством", "Перевод и переводоведение", "Дизайн" и др. Также в университете реализованы программы элитной подготовки специалистов в области высоких технологий с привлечением ведущих зарубежных фирм, таких, как Synopsys, Cadence, Motorola и т.д.

В официальном рейтинге Минобрнауки МИЭТ стабильно занимает место в первой пятерке среди 160 технических вузов страны.

Подробнее - на официальном сайте университета.

Микроэлектромеханические системы (МЭМС) – устройства, которые объединяют в себе микроэлектронные и микромеханические компоненты. В качестве механического компонента может служить миниатюрное зеркальце – элемент системы сканирования - или примитивный инерциальный датчик, определяющий характерные движения, которые пользователь проделывает с устройством.

Как правило, МЭМС-устройства изготовлены на кремниевой подложке с использованием технологии микрообработки так же, как и однокристальные интегральные микросхемя. Типичные размеры микромеханических элементов – от 1 микрометра до 100 микрометров (размеры кристалла МЭМС микросхемы – от 20 микрометров до одного миллиметра).

МЭМС технологии применяются для изготовления различных микросхем, создания разнообразных миниатюрных датчиков (акселерометры, датчики угловых скоростей, гироскопы, магнитометрические датчики, барометрические датчики, анализаторы среды, радиоприёмные измерительные преобразователи).

Акселерометр – прибор для измерения проекции кажущегося ускорения (разности между истинным ускорением объекта и гравитационным ускорением). Он представляет собой чувствительную массу, которая закреплена в упругом подвесе. Информацию о величине этого ускорения несет отклонение массы от её первоначального положения при наличии кажущегося ускорения.

Акселерометры по своему конструктивному исполнению делятся на однокомпонентные, двухкомпонентные, трехкомпонентные, т.е. позволяют измерять ускорение вдоль одной, двух и трех осей. Существуют акселерометры с встроенными системами сбора и обработки данных, что позволяет создавать завершенные системы для измерения ускорения и вибрации со всеми необходимыми элементами.

Акселерометры применяются для измерения проекций абсолютного линейного ускорения, а также для косвенных измерений проекции гравитационного ускорения. В промышленной вибродиагностике акселерометр служит вибропреобразователем, измеряющим виброускорение в системах неразрушающего контроля и защиты.

Кроме того, акселерометры используют в системах управления жестких дисков компьютеров, чтобы активировать механизм защиты от повреждений. Система, реагируя на внезапное изменение ускорения, отдает команду на парковку головок жесткого диска, что в свою очередь позволяет предотвратить повреждение диска и потерю данных. Такая технология защиты применяется в ноутбуках, нетбуках и на внешних накопителях.

Акселерометры в автомобильных видеорегистраторах различают тревожные события (резкое торможение, ускорение, столкновение, резкие повороты и вращение), которые впоследствии записываются в отдельный файл, помечаются специальным маркером и защищаются от случайного стирания и перезаписи.

Цифровые акселерометры широко применяются в мобильных устройствах – телефонах, планшетных компьютерах и пр. Благодаря им стало возможно управление положением изображения на мониторе мобильного устройства и отслеживание его ориентации относительно направления постоянно действующей силы гравитации Земли.

Конденсатор – устройство, способное накапливать заряд и энергию электрического поля. Это двухполюсник с определенным значением емкости и малой проводимостью. Пассивный электронный компонент, состоящий простейшем варианте конструкции из двух электродов в форме пластин (обкладки), разделенных диэлектриком, чья толщина значительно меньше по сравнению с размерами обкладок.

Конденсаторы, применяемые на практике, состоят из множества слоев диэлектрика и многослойных электродов, или же имеют ленты чередующихся диэлектрика и электродов, свернутые в цилиндр или параллелепипед со скругленными четырьмя ребрами.

Изобретение конденсатора относят к 1745 году, когда в Лейдене немецкий физик Эвальд Юрген фон Клейст и голландский физик Питер ван Мушенбрук создали конструкцию-прототип электрического конденсатора – "лейденскую банку". Первые конденсаторы состояли из двух проводников, разделенных непроводником (диэлектриком), они были созданы еще раньше.

Глиссадой называют траекторию полета летательного аппарата, по которой он снижается перед посадкой. Результатом полета по глиссаде летательного аппарата является попадание в зону приземления на взлетно-посадочной полосе. В парапланеризме базовая глиссада – прямая траектория непосредственно перед посадкой.

Одной из важных характеристик взлетно-посадочной полосы аэродрома является угол наклона глиссады - это угол между плоскостью глиссады и горизонтальной плоскостью. Для современных гражданских аэродромов это величина находится в пределах 2-4,5°.

Глиссадой иногда называют непосредственно процесс снижения самолета перед посадкой.

Гироскоп – это устройство, реагирующее на изменение углов ориентации тела, на котором оно установлено, относительно инерциальной системы отсчета. Известный всем с детства пример гироскопа – юла или волчок.
Термин "гироскоп" впервые ввел Ж. Фуко в своем докладе во Французской Академии Наук в 1852 году. Ученый говорил о способах экспериментального обнаружения вращения Земли в инерциальном пространстве.

До того как был изобретен гироскоп, люди использовали различные методы определения направления в пространстве, в частности, ориентировались визуально по удаленным предметам, к примеру, по Солнцу. В древности появились первые элементарные приборы: отвес и уровень, основанные на гравитации. А в средние века в Китае изобрели компас, работающий за счет магнетизма Земли. В Европе, в свою очередь, были созданы астролябия и другие приборы, основанные на положении звезд.

Первый гироскоп изобрел Иоганн Боненбергер. Он опубликовал описание своего изобретения в 1817 году. Гироскоп Боненбергера работал за счет вращающегося массивного шара в кардановом подвесе. Позднее, в 1832 году, американец Уолтер Р. Джонсон придумал гироскоп с вращающимся диском. В 1852 году француз Фуко усовершенствовал гироскоп и впервые применил его для того, чтобы показать изменение направления (в данном случае Земли). Именно Фуко придумал термин "гироскоп".

Магнитометр – прибор, способный измерять характеристики магнитного поля и магнитные свойства различных материалов. Магнитометры градуируются в единицах напряженности магнитного поля СГС системы единиц (Эрстед, мЭ, мкЭ, гамма = 105 Э) и в единицах магнитной индукции СИ (Тесла, мкТл, нТл).

Эти приборы применяются в геологии (при поиске полезных ископаемых), археологии (при археологических раскопках), астрофизике (при исследовании орбиты планет), навигации на море, космосе, авиации, в биологии и медицине, в сейсмологии (предсказание землетрясений).

Яна Сахарова