Поступление 2018
0
личный кабинет

Светодиодные технологии

12.04.02 Оптотехника

Мегафакультет: мегафакультет фотоники

Добавить в избранное
Форма обучения: Очная, 2 года
Количество мест: 12/5
  • 12 бюджетных мест
  • 5 контрактных мест
Вступительные испытания: ВЭ ДЭ КП КД ПИГА ЯП
  • Вступительный экзамен
  • Дистанционный экзамен
  • Конкурс «Портфолио» Университета ИТМО
  • Конкурс докладов «Конгресс молодых ученых»
  • Перезачет результатов итоговой государственной аттестации
  • Медалист/победитель "Я-профессионал"
Стоимость обучения в 2018 году: 219 000 руб. в год
  • 219 тыс. руб в год для граждан Российской федерации
  • 239 тыс. руб в год для иностранных граждан

ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ

Руководитель программы:
Бугров Владислав Евгеньевич
Учебный план:
Языки обучения:
RUS Русский
Учебные корпуса:
Кронверкский пр., д. 49ул. Ломоносова, д.9пер. Гривцова, д.14ул. Чайковского, д.11

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

Образовательная программа «Светодиодные технологии» на базе Университета ИТМО обеспечивает подготовку высококвалифицированных специалистов в области:

  • разработки и исследования процессов выращивания светоизлучающих наноструктур, обработки и изготовления чипов на их основе;
  • технологии изготовления и конструирования светодиодов и приборов на их основе;
  • управления их качеством для различных областей техники и технологии, в том числе наноиндустрии.

Магистранты изучают современные методы изготовления и исследования свойств полупроводниковых наноструктур, включая квантовые ямы и квантовые точки; получают представления о взаимосвязи параметров полупроводниковых наноструктур с характеристиками светоизлучающих чипов, светодиодов и светодиодных сборок, а также об основных областях их применения. Большое внимание уделяется конструированию приборов и разработке технологических процессов.

АКТУАЛЬНОСТЬ И ЗНАЧИМОСТЬ ПРОГРАММЫ

Оптоэлектроника - стремительно развивающаяся область науки и техники. Прорыв фотоники для технического прогресса и модернизации экономики сопоставим с электрификацией в начале прошлого века. Такая ситуация диктует необходимость подготовки кадров, способных решать экспериментальные, технологические и производственные задачи в новой и быстро развивающейся научно-технической области светодиодных технологий, и способствует дальнейшему развитию научного и производственного направления, связанного с технологиями полупроводниковых светодиодных наноструктур и приборов на их основе.

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ

Целью программы является подготовка высококвалифицированных специалистов в области создания светоизлучающих наноструктур, технологий изготовления светодиодов и приборов на их основе.

Существующие сегодня образовательные программы в большинстве своем базируются на устаревших научных и научно-технологических основах и потому не способны дать необходимые знания и навыки для подготовки современных высококвалифицированных специалистов. Это диктует необходимость разработки, внедрения и апробации учебно-методической базы подготовки в области технологии полупроводниковых светодиодных наноструктур и приборов с интенсивным использованием учебно-лабораторных работ. Подготовка кадров на базе Университета ИТМО призвана удовлетворить спрос на квалифицированных специалистов, способных решать экспериментальные, технологические и производственные задачи в новой и быстро развивающейся научно-технической области светодиодных технологий и способствовать дальнейшему развитию научного и производственного направления, связанного с технологиями полупроводниковых светодиодных наноструктур и приборов на их основе. 

ДИСЦИПЛИНЫ

Современные тенденции развития оптоэлектроники

Энергоэффективные коммуникации и освещение, возобновляемые источники энергии завоевывают мир. Основой для их развития является полупроводниковая оптоэлектроника. Около 10% всей электроэнергии в мире уже расходуется на интернет, этот расход удваивается каждые 4 года. В 50 раз вырос объем передаваемой в сети информации за последние 10 лет. Международный институт инженеров электротехники и электроники IEEE уже разрабатывает стандарт на скорость передачи 400 Гб/с. Интернет, датацентры, облачные хранилища –крупнейшие мировые рынки фотоники.

Технология сборки светодиодов

Цель настоящего курса – дать слушателям общее представление о технологии производства изделий и о конкретном технологическом процессе изготовления светодиода. Изучаются особенности производственной технологии, связь конструкции изделия с технологическим процессом его производства, состав и содержание технологической документации. На базе общих понятий пооперационно будет составлен и изучен технологический процесс изготовления светодиода на примере конкретного серийно выпускаемого изделия. Будет проанализирован ряд технологических проблем, встречающихся при разработке техпроцесса сборки светодиода. Будут изучены основные материалы и методы их подбора, основные единицы производственного технологического оборудования. На практических занятиях слушателям курса будет предоставлена возможность увидеть весь процесс сборки светодиодов от исходных комплектующих и до финишного контроля изделий, сортировки и упаковки.

Применение светодиодных систем в технике, биологии, медицине

Содержание дисциплины охватывает вопросы применения светодиодов видимого, инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов длин волн в технике (в промышленном производстве, в системах связи, на транспорте, и т.п.), а также в биологии и медицине, включая медико-биологические аспекты светодиодного освещения, применение светодиодного освещения в сельском хозяйстве и применение светодиодных источников излучения в медицине.

Материалы для фото- и оптоэлектроники

Содержание дисциплины охватывает вопросы, связанные с развитием материаловедения в оптоэлектронике в целом и в светодиодных технологиях в частности, включая анализ основных свойств полупроводниковых материалов, люминофоров, полимеров, керамик и перспективных органических материалов, а также затрагивает связь свойств материалов и принципов конструирования устройств оптоэлектроники, эти материалы использующих.

Физическая оптика

Дисциплина дает студентам углубленное понимание явлений, связанных с волновыми свойствами света, такими как интерференция, дифракция и др. Основная идея заключается в возможности управления светом с помощью оптических элементов, имеющих размеры порядка длины волны. В курсе рассмотрены их свойства, методы измерения их параметров, возможные сферы практического применения. Особое внимание уделяется рассмотрению характеристик спектральных приборов: призмы, дифракционной решетки и интерферометра Фабри-Перо. Разобраны основные понятия и результаты Фурье-оптики.

Солнечная фотовольтаика

Программа дисциплины охватывает вопросы физики и технологии полупроводниковых фотоэлектрических преобразователей, изучает особенности функционирования различных их типов: кремниевых, тонкопленочных многокомпонентных, многопереходных неорганических и органических. Особое внимание уделено технологии изготовления различных солнечных элементов и анализу факторов, влияющих на эффективность преобразования солнечной энергии. Дисциплина знакомит с актуальными проблемами и новейшими разработками в области солнечной фотовольтаики, закладывает необходимые навыки для создания новых фотоэлектрических преобразователей.

Лазерные диоды и приборы на их основе

В различных областях науки и техники, таких как дальняя (космическая) и ближняя связь, медицина, обработка материалов, полиграфия, автоматика, робототехника, геология и специальные применения, мощные инжекционные лазеры предпочтительнее, чем газовые или твердотельные лазеры вследствие малости их размеров и веса, отсутствия высокого напряжения и жидкостного охлаждения, высокого КПД и возможности прямой модуляции излучения. Инжекционные лазеры наряду со светодиодами являются единственными приборами, в которых электрическая энергия непосредственно, без каких-либо промежуточных звеньев, преобразуется в электромагнитное (световое) излучение. Представленный курс лекций раскрывает актуальные прикладные аспекты мощных полупроводниковых инжекционных лазеров (основные эксплуатационные характеристики и возможности их совершенствования, технологию производства и основные применения) и включает следующие разделы: - Рабочие характеристики и предельные возможности мощных лазерных диодов (ЛД); - Механизмы ограничения выходной мощности ЛД; - Пути повышения выходной мощности ЛД; - Технологические аспекты изготовления мощных ЛД; - Анализ и пути оптимизации конструкции теплоотводов для мощных ЛД; - Применение мощных ЛД и линеек (ЛЛ) для накачки твердотельных лазеров; - Мощные ЛД и ЛЛ в медицинских лазерных аппаратах; - Технологические применения мощных полупроводниковых и твердотельных лазеров; - Другие применения мощных полупроводниковых лазеров. Настоящий курс лекций дополняет курс «Основы физики полупроводниковых лазеров» и позволяет слушателям познакомиться как с процессом производства, так и с вариантами эксплуатации полупроводниковых лазеров в основных областях их применения.

Основы физики полупроводниковых лазеров

В рамках курса (дисциплины) излагаются основы современной физики полупроводниковых лазеров. Особое внимание уделено оптическим свойствам полупроводников и полупроводниковых гетероструктур (полупроводниковых квантовых ямы и квантовых точек). Рассмотрен квантовомеханический подход к задаче о поглощении и усилении света в полупроводниковых гетероструктурах. Изложена современная теория пороговых характеристик лазеров на квантовых ямах и квантовых точках. Предложен детальный анализ зависимости порогового тока и ватт – амперной характеристики лазера от температуры и параметров гетероструктуры. Рассмотрены основные области применения полупроводниковых лазеров.

Современные проблемы физики материалов

В первой части курса рассматриваются физический базис и математический аппарат, которые необходимы для понимания свойств современных функциональных и конструкционных материалов, в том числе наноматерилов. Рассматриваются классификация и механизмы образования таких нанообъектов как наночастицы или атомные кластеры, наностержни или нанопроволоки, тонкие пленки, гетероструктуры и объемные нанокристаллические материлы. Даются основы электронного строения твердых тел, кристаллографии, теории деформаций и напряжений. Вторая часть курса сфокусирована на анализе связи структурных изменений с физико-механическим поведением материалов. Особое внимание уделяется теории структурных дефектов, например, вакансий, примесных атомов, дислокаций и т.д. Структурные дефекты контролируют процессы деформации и разрушения на микроуровне; понимание их свойств лежит в основе физического описания прочностных свойств и пластичности материалов.

ПРЕПОДАВАТЕЛИ

Дмитрий Андреевич Бауман кандидат физико-математических наук
Владислав Евгеньевич Бугров доцент, доктор физико-математических наук
Ольга Алексеевна Гаврилина кандидат технических наук
Георгий Георгиевич Зегря профессор, доктор физико-математических наук
Карим Джафарович Мынбаев доктор физико-математических наук
Владимир Иванович Николаев кандидат физико-математических наук
Алексей Евгеньевич Романов доцент, доктор физико-математических наук
Ирина Геннадьевна Смирнова кандидат технических наук
Евгений Иванович Теруков старший научный сотрудник, доктор технических наук

ТЕМЫ ВЫПУСКНЫХ РАБОТ

  • Исследование спектральных характеристик инфракрасных светодиодов для медицинских приложений
  • Оптимизация тепловых характеристик мощных светодиодных сборок
  • Разработка светодиодных излучателей для тепличных систем

НАБОР КОМПЕТЕНЦИЙ

Выпускник, освоивший программу магистратуры: — отбирает, анализирует, систематизирует научно-техническую информацию по теме исследования, выбирает методы исследования и решения задач, соответствующие ТЗ; разрабатывает модели технологических процессов формирования полупроводниковых наноструктур, оценивает точность моделирования в сравнении с натурными испытаниями; — проектирует оптические излучающие системы на основе светодиодов с использованием математических и имитационных компьютерных моделей и разрабатывает программы их экспериментальных исследований; — формулирует требования к последовательности действий по разработке оптических систем, к входным параметрам их составных элементов, процессу их сборке, юстировке, контролю, для получения конечного продукта с заявленными параметрами; — разрабатывает программы модельных, натурных испытаний светодиодных структур, включая выбор средств обработки результатов измерений; создает оптимальные с точки зрения временных затрат алгоритмы и численные методы проектирования элементов излучающих систем.

ТРУДОУСТРОЙСТВО И ВОСТРЕБОВАННОСТЬ ПРОФЕССИИ

Подготовленные специалисты будут широко востребованы на предприятиях реального сектора экономики в области полупроводниковых технологий и наноматериалов, поскольку программа универсальна и имеет прикладной характер. В результате обучения магистры могут вести, научно-исследовательскую, проектно-конструкторскую, производственно-технологическую, а также трудоустроиться на следующие позиции: инженер-исследователь, инженер-конструктор, инженер-разработчик, и др.

ПРАКТИКА И СТАЖИРОВКИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

- ОАО «ИНТЕР РАО Светодиодные Системы»,

- Физико-технический институт имени А.Ф.Иоффе РАН,

- НТЦ микроэлектроники и субмикронных гетероструктур РАН,

- Институт проблем машиноведения РАН,

- ООО «О2 Световые системы»,

- ООО "Витрулюкс"

- ООО "ЛЕД-Микросенсор"

ОТЗЫВЫ ВЫПУСКНИКОВ

выпуск 2015 года
Евгений Колодезный
Аспирант Университета ИТМО

Перед поступлением в магистратуру Университета ИТМО трудно было решиться на смену учебного заведения и специальности. Все сомнения помогли устранить преподаватели кафедры светодиодных технологий, но не рекламой или обещаниями, а списком научных работ и необыкновенным знанием дела, которое легко было увидеть в разговоре и на экскурсии. Очень скрупулезно я вычитывал учебные планы и просматривал доступную информацию по деятельности кафедры. В итоге как человек, стремящийся в науку, я нашел магистратуру в Университете ИТМО подходящим местом для научной подготовки и начала научной карьеры. Во время обучения студенты, которые активно и плодотворно работали с научным руководителем, могли попасть в международную лабораторию – ведущее подразделение университета. Это было мое первое осознанное участие в научной работе, первый опыт, от которого хотели видеть результат, а не студенческие попытки познания. Какую базу данных научных статей вы бы сейчас не посмотрели, вы сможете увидеть, каков прогресс науки в университете: количество статей за последние 5 лет увеличилось в гигантские 5 раз! Так что, если хотите присоединиться к быстро развивающимся научным подразделениям, смело выбирайте одно из приоритетных направлений в Университете ИТМО. В моем случае, этим направлением стала фотоника.

Обратная связь

* Имя
* E-mail
Ваше сообщение