Образовательная программа «ЭЛЕКТРОНИКА И НАНОЭЛЕКТРОНИКА»
О наноэлектронике
Наноэлектроника — область микроэлектроники, охватывающая проблемы создания интегральных микросхем с топологической нормой менее 100 нм.
Наноэлектронике предшествовала микроэлектроника, которая ведет свою историю с 1958 года, когда Джеком Килби (фирма Texas Instruments) и Робертом Нойсом (фирма Fairchild) были созданы первые интегральные микросхемы, содержавшие 4 транзистора и 2 резистора. Последующее развитие микроэлектроники, а затем и наноэлектроники шло по пути увеличения числа транзисторов, которое в современных микропроцессорах достигает полутора миллиардов и, соответственно, уменьшения их размеров. В современных устройствах интегральной электроники латеральные размеры отдельных элементов не превышают 10 нм, а их толщина 1 нм.
Из истории направления
Развитие направления «Электроника и наноэлектроника» (до 2010 г. — специальности «Микроэлектроника и полупроводниковые приборы») тесно связано с историей Ярославского научного центра РАН по проблемам микроэлектроники, созданного в 1984 году. Подготовка кадров для Центра была возложена на Ярославский госуниверситет, в котором в 1987 году была создана кафедра микроэлектроники. Ее первым заведующим стал директор Ярославского научного центра академик К.А.Валиев. В том же году была открыта специальность «Микроэлектроника и полупроводниковые приборы» и состоялся первый набор на специальность, подготовка по которой ведется и по сей день. В настоящее время выпускающими кафедрами по образовательным программам бакалавриата и магистратуры направления «Электроника и наноэлектроника» являются кафедра микроэлектроники и кафедра нанотехнологий в электронике.
Структура МДП транзистора, выполненного по технологии наноэлектроники. Современный процессор корпорации Intel содержит полтора миллиарда таких транзисторов.
За свою двадцатипятилетнюю историю образовательная программа «Электроника и наноэлектроника» претерпела существенные изменения. В частности, Программа эволюционировала в сторону модульного принципа формирования общекультурных и профессиональных компетенций. Сейчас образовательная программа дает возможность более узкой подготовки в рамках профиля «Интегральная электроника и наноэлектроника».
Необходимо подчеркнуть, что хотя направление подготовки «Электроника и наноэлектроника» относится к группе направлений «Электроника, радиотехника, связь», учебный план направления полностью соответствует стандартам классического университетского образования. Для абитуриента это обстоятельство должно иметь принципиальное значение, так как ему гарантирована фундаментальная подготовка в области физики и физических основ микро- и наноэлектроники. В первую очередь это классическая и квантовая теории твердого тела, физика полупроводников и низкоразмерных систем. Отдельным блоком в учебный план направления входят дисциплины по квантовой информатике и квантовым компьютерам, физическая реализация которых относится к числу приоритетных задач наноэлектроники.
Образовательная программа «Электроника и наноэлектроника» включена в реестр образовательных программ Роснано. Более подробную информацию можно найти на сайте Роснано.
База профессиональной подготовки
Практическое изучение технологий наноэлектроники является насущной и, в то же время, трудновыполнимой задачей для любого вуза, реализующего образовательную программу «Электроника и наноэлектроника». Поэтому Ярославским университетом совместно с Физико-технологическим институтом РАН на базе его Ярославского филиала (ЯФ ФТИАН) создан научно-образовательный центр «Центр нанотехнологий и инноваций» под руководством академика РАН А.А.Орликовского.
Лабораторный практикум по сканирующей электронной микроскопии. ЦКП «Диагностика микро- и наноструктур», сканирующий автоэмиссионный электронный микроскоп Supra 40 
Лаборатория вторично-ионной масс-спектрометрии ЦКП «Диагностика микро- и наноструктур». Времяпролетный масс-спектрометр IONTOF SIMS5
Создание Центра позволило существенно повысить качество профессиональной подготовки студентов благодаря использованию самого современного аналитического и технологического оборудования ЯрГУ и ЯФ ФТИАН. Доступ к научному оборудованию осуществляется в режиме коллективного пользования и регулируется структурным подразделением университета — Центром коллективного пользования научным оборудованием «Диагностика микро- и наноструктур».
Обеспечение учебного процесса научным оборудованием является приоритетной, но не единственной задачей Центра коллективного пользования. В их число входит научно-методическое и приборное обеспечение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, проводимых организациями Российской Федерации. Центр специализируется в области анализа структуры и химического состава функциональных элементов интегральных микросхем методами вторичной ионной масс-спектрометрии, электронной и зондовой микроскопии. Именно эти виды анализа входят в образовательную программу «Электроника и наноэлектроника», в рамках которой, в свою очередь, ведется подготовка специалистов для ЦКП и Ярославского филиала ФТИАН.
С июля 2008 года ЦКП «Диагностика микро- и наноструктур» входит в Национальную нанотехнологическую сеть (см. федеральный-интернет портал «Нано-технологии и наноматериалы» www.portalnano.ru) и участвует в федеральных целевых программах «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы» и «Научные и научно-педагогические кадры инновационной Росси». В рамках этих программ в 2008–2012 г.г. ЦКП выполнил научно-исследовательские работы на сумму более 348 миллионов рублей. За тот же период Центром приобретено новое аналитическое оборудование стоимостью более 230 миллионов рублей.
ЦКП «Диагностика микро- и наноструктур». Занятия в лаборатории зондовой микроскопии 
Занятия на рентгеновском дифрактометре ARL X’tra ЦКП «Диагностика микро- и наноструктур» 
Занятия на зондовом микроскопе CMM-2000. ЦКП «Диагностика микро- и наноструктур» 
Лабораторный практикум по просвечивающей электронной микроскопии (Tecnai G2 F20 U-TWIN). ЦКП «Диагностика микро- и наноструктур»
Образовательная программа «Электроника и наноэлектроника» была бы невозможна без высококвалифицированных преподавателей. В трудные 90-е Ярославский университет сумел сохранить, а в последствии и развить свой кадровый потенциал в области микро- и наноэлектроники. В настоящее время на кафедрах микроэлектроники и нанотехнологий в электронике работают 18 преподавателей, из которых 9 человек имеют степень доктора и 8 кандидата наук. В действительности количество специалистов, занятых в образовательной программе, еще выше, поскольку в обеспечении учебного процесса участвуют сотрудники Научно-образовательного центра — штатные сотрудники Ярославского филиала ФТИАН.
Спектр публикаций преподавателей и сотрудников кафедры микроэлектроники и кафедры нанотехнологий в электронике
До недавнего времени основной проблемой реализации образовательной программы был разрыв между высоким уровнем теоретической подготовки, которое дает классическое университетское образование, и навыками экспериментальных исследований, которые могла обеспечить приборная база университета. Интеграция ЯрГУ и ФТИАН, объединение их производственного и кадрового потенциала для решения образовательных задач позволило существенно повысить качество подготовки специалистов. Теперь уровень экспериментальной и практической подготовки наших выпускников сопоставим с уровнем европейского университета. Подтверждением могут служить примеры трудоустройства выпускников ЯрГУ в университетах и научных центрах Европы.
Научно-исследовательская работа студентов
Одной из основных задач образовательной программы «Электроника и наноэлектроника» является подготовка студентов к научной деятельности. Подготовка начинается с третьего года обучения и заканчивается написанием магистерской диссертации. Главными критериями успешности научно-исследовательской работы студентов (НИРС) служат доклады на конференциях, публикации в научных журналах, участие в конкурсах и выставках. Эти результаты указываются в так называемых резюме и CV, которые необходимы при поступлении на работу и в аспирантуру, особенно в иностранные компании и университеты. Таким образом, основы будущей карьеры выпускника закладываются на стадии НИРС.
Чистые комнаты Центра нанотехнологий университета г. Ювяскюля. Справа — выпускница ЯрГУ 2007 г Заводчикова Марина.
Одним из необходимых условий успешной научной деятельности является развитие творческих способностей студентов, поэтому Управление научных исследований ЯрГУ оказывает всевозможную поддержку студенческому творчеству в новой области изобразительного искусства, получившего название «наноарт».
Где и кем Вы сможете работать
По окончании магистратуры по направлению подготовки 210100 — Электроника и наноэлектроника выпускники могут продолжить образование в аспирантуре ЯрГУ, Ярославского филиала ФТИАН или любого другого профильного образовательного или научного учреждения.
Студенты, свободно владеющие английским языком, могут поступать в аспирантуру европейских университетов, с которыми у ЯрГУ заключен договор о сотрудничестве. Для желающих начать трудовую деятельность имеется возможность трудоустройства на кафедрах физического факультета или в лабораториях ЯФ ФТИАН в качестве научного сотрудника, инженера или технолога.
Наши выпускники востребованы на предприятиях микроэлектроники, радиоэлектронной и электронной промышленности, многие из них работают в высших учебных заведениях преподавателями физики и профильных дисциплин. Значительная часть выпускников работает в структурах высокотехнологичных промышленных предприятий, в сфере информационных технологий и связи, в технических отделах ФСБ, МВД, МЧС, ФТС.
С 10 по 30 мая 2012 г. В центре коллективного пользования научным оборудованием "Диагностика микро- и наноструктур" прошло повышение квалификации (72 часа) в сфере электроники и микроэлектроники магистрантами ЯрГУ, ЯГТУ, слушателями Института развития образования и другим заказчиками. Программа реализовывалась в рамках соглашения Правительства Ярославской области с ОАО «Роснано».
Координатор программы Сергеев Александр Николаевич тел. 8-910-972-17-23, 8-920-653-65-82, a.n.sergv@mail.ru
Информацию о успешном завершении курсов можно найти на сайте газеты Ярославский регион и РОСНАНО
