курсовые работы. Список курсовых работ Физические основы МСТ 2. Курсовая работа состоит из двух частей

• Название: Курсовая работа состоит из двух частей
• Анкор: курсовые работы
• Дата: 29.09.2022
• Размер: 49.2 Kb.
• Имя файла: Список курсовых работ Физические основы МСТ 2.docx
• Тип: Курсовая; #706103

Физические основы нано- и микросистемной техники.

Варианты курсовых работ

(2021 – 2022 уч. год)

Курсовая работа состоит из двух частей:

1. Теоретический раздел, в котором подробно рассматриваются теоретические вопросы темы курсового проектирования с выводом формул, примерами. Перечень вопросов для рассмотрения в теоретической части, данный в условии варианта, является примерным – Вы можете и должны его расширить. Тема, которую необходимо осветить в теоретическом разделе курсовой работы одинакова для всех вариантов внутри блока вариантов. Раздел курсовой должен быть написан самостоятельно – копии рассматриваться не будут, возможна также проверка через систему «Антиплагиат» с целью проверки копирования чужих материалов без Вашей творческой переработки их.

2. Подробное, с пояснениями решение задачи.
Блок 1. «Расчет электростатического актюатора»
В общем виде электростатический актюатор содержит подвижный и неподвижный электроды (рис.1.1).


Рис. 1 Схема электростатического актюатора.
Принцип действия актюатора основан на возникновении электростатической силы между подвижным и неподвижным электродами.

Электростатическая сила F, которая начинает действовать на подвижный электрод при подаче отклоняющего напряжения на неподвижный электрод



𝑈 – отклоняющее напряжение, В; 𝑑 - расстояние между подвижным и неподвижным электродами, м; 𝐶 — емкость, создаваемая подвижным и неподвижным электродами.

Исходные данные для расчета представлены в таблице 1.

Таблица 1. Исходные данные Вариант 1

U, В	1,5
C, пФ	20
d, мкм	38
S, мкм2	2500
Среда между электродам	азот
Тип сердечника	полупроводник
Толщина слоя диэлектрика	0,82-0,92 от расстояния между подвижными и неподвижным электродом
Диэлектрическая проницаемость для среды между электродами	8.85531 10-12 Ф/м
Тип движения	Перпендикулярное движение

Вывести подробно все формулы из первых принципов.

Найти:

1.Расстояние, на которое переместится подвижный электрод.

2. Накопленную энергию.

3. Силу актюатора при перпендикулярном перемещении с полупроводником между обкладками.
Формулы: ; ;

Вариант 2

U, В	3
C, пФ	30
d, мкм	30
S, мкм2	2500
Среда между электродам	азот
Тип сердечника	полупроводник
Толщина слоя диэлектрика	0,6-0,7 от расстояния между подвижными и неподвижным электродом
Диэлектрическая проницаемость для среды между электродами	8.85531 10-12 Ф/м
Тип движения	Перпендикулярное движение

Вариант 3

U, В	2
C, пФ	25
d, мкм	25
S, мкм2	3000
Среда между электродам	азот
Тип сердечника	полупроводник
Толщина слоя диэлектрика	0,5-0,7 от расстояния между подвижными и неподвижным электродом
Диэлектрическая проницаемость для среды между электродами	8.85531 10-12 Ф/м
Тип движения	Перпендикулярное движение

Вариант 4

U, В	1
C, пФ	30
d, мкм	28
S, мкм2	2700
Среда между электродам	азот
Тип сердечника	полупроводник
Толщина слоя диэлектрика	0,6-0,8 от расстояния между подвижными и неподвижным электродом
Диэлектрическая проницаемость для среды между электродами	8.85531 10-12 Ф/м
Тип движения	Перпендикулярное движение

Блок 2. «Расчет для консольной балки равного сечения»


Рис. 2 Форма преобразовательного элемента.

Найти:

1. Выражение для относительной деформации ε.

2. Выражение для прогиба.


Построить графики на основании этих выражений.

Вариант 1

l	100 мкм
h	20 мкм
Материал балки	Кремний
b	40 мкм
При x	50 мкм, 70 мкм, 100 мкм.

Вариант 2

l	150 мкм
h	20 мкм
Материал балки	Кремний
b	30 мкм
При x	70 мкм, 100 мкм, 130 мкм.

Вариант 3

l	200 мкм
h	30 мкм
Материал балки	кварц
b	50 мкм
При x	70 мкм, 130 мкм, 170 мкм.

Вариант 4

l	170 мкм
h	20 мкм
Материал балки	кварц
b	30 мкм
При x	50 мкм, 100 мкм, 150 мкм.

Блок 3. «Поле соленойда»

Теория: Основные источники магнитного поля в микроэлектронике и микросистемной технике. Основные типы конструкций. Примеры применения в микросистемной тхенике.

Задача. Рассчитать магнитное поле соленойда и построить зависимость индуктивности магнитного поля вдоль его оси.
Вариант 1

Радиус соленойда R	5 см
Длина соленойда L	30 см
Диаметр провода d	1 мм

Вариант 2

Радиус соленойда R	7 см
Длина соленойда L	40 см
Диаметр провода d	2 мм

Вариант 3

Радиус соленойда R	6 см
Длина соленойда L	35 см
Диаметр провода d	0,5 мм

Вариант 4

Радиус соленойда R	3 см
Длина соленойда L	25 см
Диаметр провода d	0,7 мм

Блок 4. «Эффект Холла»

Теория: Металлы – диэлектрики – полупроводники. Собственные и примесные полупроводники, типы носителей заряда. Собственная и примесная проводимости. Эффект Холла в полупроводниках. Методы определения параметров полупроводниковых материалов. Выпрямляющий p-n переход. Гетеропереходы.
Дано. На рисунке изображена тонкая полоска толщиной d, помещенная в магнитное поле с индукцией B, направленное перпендикулярно к поверхности полоски. При пропускании по полоске тока I между точками a и b возникла некоторая разность потенциалов V_ab. Это явление называется эффектом Холла.



Вывести все основные формулы: ЭДС Холла, концентрацию носителей заряда и их подвижность.
Дано.

Вариант 1

Толщина пластины d	150 мкм
Индукция магнитного поля B	0,65 Тл
Сила Тока I	23 А
Напряжение Vab	7,4 мкВ
Ширина пластины c	0,5 см
Длина пластина l	1 см

Вычислить концентрацию носителей заряда, подвижность носителей заряда и указать, что за материал.
Вариант 2

Толщина пластины d	100 мкм
Индукция магнитного поля B	0,1 Тл
Сила Тока I	1 мА
Напряжение Vab	1 мВ
Ширина пластины c	0,5 см
Длина пластина l	1 см

Вычислить концентрацию носителей заряда, подвижность носителей заряда и указать, что за материал.