ЭМ (Раздаточные материалы от преподавателя)

Введение3А. И. Власов, К. А. Елсуков, И. А. КосолаповЭЛЕКТРОННАЯМИКРОСКОПИЯУчебно-методический комплекспо тематическому направлению деятельностиННС «Наноинженерия»Под редакцией заслуженного деятеля науки РФ,члена-корреспондента РАН, профессораВ. А. ШахноваДопущено учебно-методическим объединением вузовпо университетскому политехническому образованиюв качестве учебного пособия для студентоввысших учебных заведений, обучающихсяпо направлению 152200 «Наноинженерия»4Электронная микроскопияУДК 361.3.06; 621.382ББК 32.85В58УМК подготовлен в соответствии с заданием государственного контракта№ 16.647.12.2008 на выполнение работ в рамках направления 2 федеральнойцелевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустриив Российской Федерации на 2008–2011 годы»Р еце нз е нт ы:кафедра «Вакуумная электроника» Московского физико-техническогоинститута (зав.

кафедрой, академик РАН А. С. Бугаев);кафедра «Электроника и информатика» Российского государственноготехнологического университета им. К. Э. Циолковского(зав. кафедрой, профессор С. Б. Беневоленский)В58Власов А. И.Электронная микроскопия : учеб. пособие / А. И. Власов, К. А. Елсуков, И. А. Косолапов. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. –168 с.

: ил. (Библиотека «Наноинженерия» : в 17 кн. Кн. 11).ISBN 978-5-7038-3502-9 (кн. 11)ISBN 978-5-7038-3509-8Методические материалы по дисциплине «Электронная микроскопия»содержат нормативную базу дисциплины, рекомендации по организациии проведению лекций, практических занятий, семинаров, лабораторныхработ и деловых игр, перечень учебных видео- и аудиоматериалов, слайдов, типовых плакатов и другие дидактические материалы для работыпрофессорско-преподавательского состава по данной дисциплине.Для студентов, аспирантов и преподавателей высших техническихучебных заведений по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноинженерия».

Будут полезны всем, занимающимсявопросами нанотехнологий, наноинженерии, проектированием МЭМСи НЭМС, созданием электронных систем различного назначения.УДК 361.3.06; 621.382ББК 32.85ISBN 978-5-7038-3502-9 (кн. 11)ISBN 978-5-7038-3509-8© Власов А. И., Елсуков К. А.,Косолапов И. А., 2011© Министерство образованияи науки РФ, 2011© Оформление. Издательство МГТУим. Н. Э.

Баумана, 2011Введение5ПРЕДИСЛОВИЕУспех в продвижении России по нанотехнологическому путиразвития во многом будет зависеть от эффективности системыподготовки кадров, для создания и развития которой необходимосовременное и качественное учебно-методическое обеспечение.Основная особенность нанотехнологии – ее междисциплинарный характер, который требует особых методических приемови подбора соответствующего научного и учебного материала.В настоящее время имеется существенная нехватка учебнометодического обеспечения такого характера. Поэтому адаптацияучебно-методического обеспечения для подготовки кадров по программам высшего профессионального образования для тематических направлений ННС и его апробация на базе ведущих университетов Российской Федерации направлены на реализацию инновационной модели образования, подразумевающую тесную связьучебного и научно-исследовательского процесса на базе проектных методов обучения, современных экспериментальных методики перспективных технологических процессов создания наноматериалов, наноструктур, приборов, устройств и систем на их основе.Современные образовательные программы должны обеспечиватьприобретение студентами профессиональных навыков и компетенций, необходимых для эффективной и самостоятельной работыв наноиндустрии.В связи с этим актуальной задачей является разработка и издание УМК, которые обеспечат учебно-методическую поддержкуподготовки бакалавров и магистров по основным образовательнымпрограммам высшего профессионального образования по тематическому направлению деятельности ННС «Наноинженерия» образовательными учреждениями высшего профессионального образования на территории Российской Федерации.Целью создания данного комплекта УМК является повышениеэффективности междисциплинарной подготовки бакалавров и магистров путем распространения передового опыта в разработке6Электронная микроскопияУМО среди вузов, осуществляющих подготовку по тематическимнаправлениям ННС, и внедрения компонентов вариативного маршрутного обучения на базе адаптированного учебно-методического комплекса дисциплин по тематическому направлению деятельности ННС «Наноинженерия».УМК разработаны коллективом авторов в рамках реализациифедеральной целевой программы «Развитие инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008–2011 годы».На базе представленных УМК создана вариативная системамаршрутного междисциплинарного обучения студентов по тематическому направлению деятельности ННС «Наноинженерия»,обеспечивающая подготовку квалифицированных специалистовс соответствующими профилями.

Разработаны электронные версии учебно-методических комплексов дисциплин на основе Webверсии, соответствующей стандарту SCORM 2004, 3rd edition(http://nanolab.iu4.bmstu.ru).Глубокую благодарность авторы выражают рецензентам: А. С. Бугаеву – академику РАН, заведующему кафедрой Московского физико-технического института, и С. Б. Беневоленскому – профессору,заведующему кафедрой Российского государственного технологического университета им. К. Э. Циолковского, чьи замечания способствовали улучшению содержания УМК.Разработанные 17 УМК обеспечат учебно-методическую поддержку подготовки бакалавров и магистров по основным образовательным программам высшего профессионального образованияпо направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноинженерия» образовательными учреждениями высшего профессионального образования на территории Российской Федерации.Авторы будут признательны читателям за все замечания по содержанию УМК, которые следует направлять по адресу: 105005,Москва, 2-я Бауманская ул., МГТУ им.

Н. Э. Баумана.В. А. ШахновВведение7СПИСОК СОКРАЩЕНИЙАСМГЦКДНКИСКНИМЛЭМПВМПТМСММЭМСНПМНРСНЭМСОЦКПЭМРСМАРЭМСБИССБОМСВДСВЧСЗМСТМСЭМУФЧЭЭСМ–––––––––––––––––––––––––––атомно-силовая микроскопиягранецентрированный кристаллдизоксирибонуклеиновая кислотаинтегральная схемакремний-на-изоляторемолекулярно-лучевая эпитаксияметод постоянной высотыметод постоянного токамагнитно-силовая микроскопиямикроэлектромеханическая системананопористый материалнаноразмерная структурананоэлектромеханическая системаобъемноцентрированный кристаллпросвечивающая электронная микроскопиярентгеноспектральный микроанализрастровая электронная микроскопиясверхбольшие интегральные схемысканирующая ближнепольная оптическая микроскопияспектрометр волновой дисперсиисверхвысокие частотысканирующая зондовая микроскопиясканирующая туннельная микроскопиясканирующая электронная микроскопияультрафиолетчувствительный элементэлектростатическая силовая микроскопия8Электронная микроскопияВВЕДЕНИЕДисциплина «Электронная микроскопия» охватывает основныевопросы по проведению измерений различными методами и методиками, анализа результатов измерений, а также выработки выводов по наиболее эффективному и адекватному их применению приработе на различных типах электронных микроскопов.Методологически дисциплина «Электронная микроскопия»строится на основе оптимального соотношения теоретическихи прикладных вопросов с обязательным участием студентов в самостоятельном изучении особенностей процессов исследованиянанообъектов и наносистем.

Программа дисциплины направленана решение задач, которые ставятся перед специалистами в современных условиях разработки и производства наносистем, требующих широких знаний как в области проектирования и технологии производства ЭС, так и в методах их сертификации и измерений. Лабораторные работы, включенные в состав дисциплины«Электронная микроскопия», спланированы таким образом, чтобыстуденты могли осознать, закрепить и расширить знания, полученные на предшествующих им лекциях, а также смогли сами провести измерения наносистем самыми распространенными методами.Учитывая большое разнообразие измерительных методов, методологий и приборов для проведения измерений, в состав курса«Электронная микроскопия» включены лабораторные работы поосновным методам измерений на РЭМ.