На примере процесса выращивания монокристалла показано, как применение электронного компонента в самостоятельной работе студентов может повысить уровень изучения сложного физического процесса. В работе сформулированы требования к виртуальной лаборатории, создаваемой на основе описания процесса выращивания монокристалла по методу Чохральского. Обоснована необходимость учета динамических связей при рассмотрении каналов управления. Приведены схема и формульные соотношения, позволяющие с использованием теории случайных процессов отслеживать во времени и количественно оценивать все плавные изменения диаметра растущего кристалла, а также влияние помех. Описаны средства автоматизации разработки программы виртуальной лаборатории и особенности визуализации с использованием элементов мультимедиа и цветовой динамики. Применение среды разработки Excel+VBA, подключение функций API операционной системы Windows, специальной структуры данных, использование моделирования и анимации позволяют увидеть вращение кристалла и тигля, динамику роста кристалла, а также подготовительные процедуры всего процесса. Разработанная программа может использоваться при подготовке студентов к работе в реальной лаборатории.
Чжо Наинг Сое
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия
1. Троян П.Е. Микроэлектроника: учеб. пособие. – Томск: ТГУСУР, 2007. – 346 с.
2. Анализ инновационной деятельности высших учебных заведений России / И.И. Гребенюк, Н.В. Голубцов, В.А. Кожин и др. – М.: Академия Естествознания, 2012. – 258 с.
3. Мединцева И.П. Компетентностный подход в образовании // Педагогическое мастерство: материалы II междунар. науч. конф. (г. Москва, декабрь 2012 г.). – М.: Буки-Веди, 2012. – С. 215–217.
4. Прокофьева В.К., Раскин А.А., Рыгалин Б.Н. Лабораторный практикум по курсу «Технология материалов электронной техники» / Под ред. Б.Н. Рыгалина. – М.: МИЭТ, 2008. – 84 с.
5. Мюллер Г. Выращивание кристаллов из расплава. Конвекция и неоднород-ности. – М.: Мир, 1991. – 143 с.
6. Kakimoto K. Development of crystal growth technique of silicon by the czochralski method // J. Czochralski. – 2013. – Vol. 124. – No. 2. – P. 227–230.
7. Саханский С.П. Модель управления формой при выращивании монокри-сталлов германия // Нано- и микросистемная техника. – 2012. – № 6. – С. 2–5.
8. Саханский С.П., Баркин С.М. Модель управления температурой при выра-щивании кремния // Вестник СибГАУ. – 2010. – № 3(29). – С. 149–153.
9. Саханский С.П., Якобсон М.Е. Модель управления скоростью вытягивания монокристаллов кремния // Вестник СибГАУ. – 2010. – № 5(31). – С. 254–258.
10. Różewski P., Novikov D., Bakhtadze N., Zaikin O. New frontiers in information and production systems modelling and analysis. – Switzerland: Springer International Publishing, 2016. – 268 p.
11. Трояновский В.М. Информационно-управляющие системы и прикладная теория случайных процессов: учеб. пособие. – М.: Гелиос АРВ, 2004.–304 с.