Направления подготовки (бакалавриат)

«Техническая физика»  (PDF)

Подробнее о направлениях

80 бюджетных мест на программы подготовки бакалавров:

• 16.03.01_10 «Физическая и биомедицинская электроника»

  Список дисциплин, ключевые оссобенности, контакты и пр. можно найти по ссылке

  

  XXI век может по праву считаться веком электроники и телекоммуникаций. Компьютеры, смартфоны, умные гаджеты, куда ни посмотри – везде электроника. Такого темпа развития технологий электроники не было за всю историю человечества. Все, что создается сегодня, уже совсем скоро безвозвратно устареет. А что же тогда не стареет, спросите вы? Не стареют фундаментальные законы природы, они могут только дополняться и расширяться.  Возникает закономерный вопрос – так как же использовать эти законы природы? На этот вопрос подробно ответит «Техническая физика», именно она рассматривает вопросы практического использования фундаментальных законов природы для разработки новых приборов и устройств, создания новых материалов и технологий их производства.

  А как техническая физика связана с той самой электроникой, которая нас окружает? На этот вопрос ответ даст физическая электроника. Физическая электроника – область технической физики, занимающаяся исследованием физических явлений, составляющих основу для создания новых электронных приборов и устройств: законов движения заряженных частиц в различных средах (вакуум, газ, твердое тело), особенностей перехода электронов и ионов из одной среды в другую, взаимодействие между зарядами. Развитие техники и технологий успешно только при интенсивной теоретической и технической разработке новых путей. Задача специалистов в области физической и биомедицинской электроники – создавать и реализовывать новую электронику, такую, которая пока еще не придумана, новые подходы и методики исследований, будущие технологии инженерии материалов. 

  В рамках профиля «Физическая и биомедицинская электроника» направления «Техническая физика» студенты получают сильную физико-математическую подготовку, изучают электронику, устройство и технологии изготовления и исследования свойств активных материалов и взаимодействия излучений с веществом.

  Ключевые особенности программы

  После 2 курса студенты выбирают специализацию и могут изучать органическую химию, анатомию, цитологию, биоматериаловедение, либо специализироваться в области разработки технологий и материалов новой электроники (масс-анализа, пучковых и плазменных технологий, инженерии и исследованию свойств материалов электроники и фотоники). Дополнительные знания в области биологии дают выпускникам возможность работать на стыке физики, техники и медицины, в том числе предлагать инновационные технологии диагностики заболеваний, разрабатывать в сотрудничестве с медиками новые терапевтические методы. В то же время, базовая подготовка позволяет легко переходить к новым областям.

  Изучая сущность физических явлений, студенты на практике знакомятся с принципами действия современных приборов и устройств электроники, исследуют основы плазменных технологий, методы получения новых материалов электроники и инженерии их свойств и др. Практика проводится на предприятиях и в научно – исследовательских институтах. Собственные исследования для написания выпускных работ делаются в ведущих лабораториях Политехнического университета, Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе, Института аналитического приборостроения, ПИЯФ, Института цитологии и других ведущих научных организациях С.Петербурга.

  Полученные компетенции в области физики, электроники и биологии позволяют участвовать в разработке инновационных технологий в промышленности, проектировании электронных систем, в том числе биомедицинских, разработке новых диагностических устройств, их обслуживания и эксплуатации.

  

  Профильные дисциплины

  • Физика электронных и ионных процессов
  • Физика поверхности
  • Физическая электроника
  • Взаимодействие физических полей с живыми организмами
  • Медицинская физика

  Профессии выпускников

  • Инженер-исследователь
  • Разработчик аппаратных средств
  • Аналитик в области технических решений

  Примеры тем выпускных работ

  • Строение и свойства серебросодержащих углеродных нанокомпозитов
  • Диагностика параметров фазового перехода в альбумине методами диэлектрической спектрометрии и светорассеяния
  • Математическая модель распространения эпилептических разрядов
  • Получение сверхтвердых углеродных нанокомпозитов из пучка ионов фуллерена
  • Исследование влияния геометрии резонатора на порог генерации и саморазогрев микролазеров
  • Эффекты резистивной памяти в композитных пленках на основе металлорганических перовскитов с оксидом графена
  • Плазменно-ионный электрический двигатель с автоматическим управлением
  • Обнаружение центров низковольтной эмисcии электронов методом атомно-силовой микроскопии

  Научно-исследовательские проекты

  • Наноструктуры с регулируемыми свойствами для создания новых конкурентоспособных устройств твердотельной и эмиссионной электроники
  •Эффекты в пленках алмазоподобного углерода при облучении заряженными частицами, Ion beam engineering of plasmonic/oxide nanostructures for SERS applications
  •Наноуглеродные адаптивные системы для уменьшения трения и износа.
  •Инженерия дефектов и модификация свойств поверхности GaN облучением ускоренными ионами

  Научные лаборатории

  • НОЦ «Физика нанокомпозитных материалов»
  • Лаборатория взаимодействия быстрых ионов и электронов с веществом
  • Центр «Нанобиотехнологии»
  • Лаборатория ультразвуковых технологий Центра перспективных исследований СПбПУ
  •Лаборатория мощной СВЧ электроники
  •Лаборатория новых аналитических систем

  Партнеры

  • Физико-технический институт РАН им. А.Ф. Иоффе
  • Институт аналитического приборостроения РАН
  • АО "Заслон"
  • Акционерное общество "НИИЭФА им. Д.В. Ефремова"
  • ЦКБ МТ «Рубин»

  

• 16.03.01_11 «Полупроводниковая фотоника и наноэлектроника»

  Описание образовательной программы доступно по ссылке

  Исследования в области полупроводниковой фотоники и наноэлектроники дают ключ к инновационному решению проблем современной физики, посвященных созданию новых приборов электроники XXI века. Спектроскопия, космические исследования, мониторинг атмосферы, системы безопасности, неинвазивная диагностика и терапия в биологии и медицине – в современном высокотехнологичном цифровом мире области применения полупроводниковых приборов не имеют границ. Наши выпускники занимаются исследованиями, моделированием, разработкой, производством и эксплуатацией полупроводниковых структур и приборов оптоэлектроники, микро- и наноэлектроники, владеют методами экспериментального и теоретического исследования физических процессов, протекающих в этих структурах и приборах.

  Особое внимание в программе уделяется современным терагерцовым и инфракрасным лазерам, детекторам, модуляторам излучения на основе полупроводниковых наноструктур с квантовыми ямами и квантовыми точками. Излучение терагерцового диапазона расположено между "оптическими" и "радиочастотными" длинами волн и не оказывает вредного влияния на организм человека. Создание эффективных источников терагерцового излучения - это актуальная и важная задача, поскольку ни "оптический", ни "радиочастотный" подходы к генерации излучения не могут быть здесь использованы в полной мере. Одна из целей программы – подготовка высокопрофессиональных специалистов мирового уровня, способных ответить на вызовы современного научно-технологического развития, готовых к созданию и работе с новыми приборами терагерцовой фотоники, которых сейчас не хватает в различных областях науки и техники (физика, химия, биология, медицина, телекоммуникации и связь).

  

  Ключевые особенности обучения:

  • Фундаментальная физико-математическая подготовка
  • Научно-исследовательская и производственная практика студентов в ведущих академических институтах и промышленных компаниях
  • Возможность получить двойной диплом, стипендии и стажировки в зарубежных университетах,
  • Гранты для научных исследований, повышенные стипендии по результатам личных научных достижений
  • Современное исследовательское и технологическое оборудование
  • Передовые разработки отечественной и мировой наноэлектроники

  Научно-исследовательскую практику студенты проходят в лабораториях научной группы «Физика полупроводников и наноэлектроника» и других научно-исследовательских организациях и производственных предприятиях Санкт-Петербурга.

   

  Профильные дисциплины

  • Методы создания наноструктур
  • Наноэлектроника
  • Материалы электронной техники
  • Квантовая механика
  • Фотоэлектрические явления в полупроводниках
  • Физика сверхпроводников
  • Оптические явления в полупроводниках
  • Оптика кристаллов и нелинейная оптика
  • Физические свойства кристаллов

  Профессии выпускников

  • научный работник
  • инженер-физик, инженер-электронщик, инженер-исследователь
  • инженер-разработчик
  • инженер-технолог по производству изделий оптоэлектроники

  

  Примеры тем выпускных работ

  • Исследование характеристик квантово-каскадных лазеров в инфракрасном диапазоне
  • Терагерцовая электролюминесценция в гетероструктурах GaN/AlGaN
  • Исследование порфириновых структур с помощью сканирующего туннельного микроскопа
  • Оптическое возбуждение поверхностных магнитостатических волн в тонких пленках галфенола
  • Фотопроводимость в гетероструктуре с квантовыми ямами p-GaAs/AlGaAs
  • Электронный транспорт в нормальной фазе в сверхпроводниках на основе железа
  • Исследование доноров азота в кристаллах карбида кремния методом высокочастотного электронного парамагнитного резонанса
  • Терагерцовая экситонная фотолюминесценция в кремнии
  • Газовый сенсор для анализа выдыхаемого воздуха и диагностики онкологических заболеваний легких, созданный на основе полупроводниковой структуры
  • Температурные сенсоры на базе многослойных тонкопленочных наноструктур
  • Исследование электрических свойств тонких фуллереновых пленок методом импедансометрии
  • Магнитодиэлектрический эффект в фторидах и оксидах кобальта
  • Определение влияния диссипативных факторов на основные параметры микромеханических гироскопов
  • Исследование эффектов намагничивания методом электронного спинового резонанса в Si:Р, компенсированном радиационными дефектами

  Наиболее значимые научно-исследовательские проекты

  • Оптические явления в III-N наноструктурах в терагерцовом спектральном диапазоне
  • Терагерцовая люминесценция в легированных квантовых ямах GaAs/AlGaAs при оптической межзонной накачке
  • Взаимодействие терагерцового излучения с поверхностными плазмон-поляритонами в микроструктурах на основе GaAs
  • Оптические явления в квантовых ямах с локализованными и резонансными состояниями акцепторов
  • Увлечение света током электронов в квантовых ямах
  • Исследование электрических характеристик пленок фуллеренов С60 в сильных электрических полях
  • Влияние гамма-излучения на тонкие нанокомпозитные пленки

  Научные лаборатории

  • Оптика неравновесных электронов
  • Физика высокотемпературных сверхпроводников
  • Туннельная спектроскопия и сканирующая туннельная микроскопия
  • Фоточувствительные пленки и структуры
  • Органические нанокомпозитные материалы на основе фуллеренов
  • Коллоидные нанокристаллы (квантовые точки)

  

  Организации-партнеры (места трудоустройства)

  ООО «Оптоган. Новые Технологии Света»
  ЗАО «Светлана-Рост»
  ОАО «РНИИ «Электронстандарт»
  ЗАО «Светлана-оптоэлектроника»
  ЗАО «Полупроводниковые Приборы»
  ОАО «Завод «Реконд»
  ООО «Эс эм Эс тензотерм»
  Группа компаний SemiTEq
  ЗАО «ЭлТех СПб»
  «SmS tenzotherm  GmbH»
  ООО НПЦ «Гранат»
  ООО «ЛЕД Микросенсор НТ»
  ООО «ЭФО»
  ООО “Оптосенс”
  НПП "СИЛАР"
  ОАО "НИИ Гириконд"
  ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН
  и многие другие научно-исследовательские организации и производственные предприятия Санкт-Петербурга, России, ближнего и дальнего зарубежья.

  

• 16.03.01_12 «Физика и нанотехнологии смарт-материалов»

  Список дисциплин, ключевые оссобенности, контакты и пр. можно найти по ссылке

  

  Во всей истории человечества появление новых материалов означало скачок в развитии: от каменного топора к бронзовому мечу, от деревянных изб к небоскребам, от знахарей к современным лекарствам и методам лечения. И в 21 веке материалы берут на себя все больше работы. Почти во всех направлениях современной техники - именно в усложнении и усилении функциональности самих материалов находится наибольшая выгода. Именно поэтому сейчас утвердилось международное словосочетание smart materials - материалы, функция которых настолько сложна и необычна, что их называют умными или интеллектуальными. Еще слово smart несет смысл сложности, целенаправленного устройства строения и структуры. Прямого перевода на русский язык без потери этих ключевых оттенков сейчас нет, поэтому в названии профиля сохранен англицизм смарт.

  Но что же это такое - смарт-материалы? Сейчас – из них сделана начинка бытовой электроники и транспорта. Пьезоэлектрики, за счет специальной инженерии материала на атомном уровне, эффективно преобразуют механическую энергию в электрическую и обратно: это парктроники автомобилей, эхолокаторы для исследования водных объектов, медицинские ультразвуковые устройства. Большой пласт электрооптических материалов тоже относится к группе смарт - это жидкокристаллические дисплеи, преобразователи оптоволоконной связи, перспективные оптические компьютеры. Смарт-материалы - ключевой компонент новой электроники, которая сейчас интенсивно разрабатывается во всем мире в ответ на технологические вызовы промышленности. В перспективе новые материалы позволят создавать еще более компактную память на основе магнитоэлектрической связи мультиферроидных материалов, производить вычисления с использованием самоорганизующихся интерфейсов, хранить информацию в поляризационных вихрях сегнетоэлектрических материалов.

  Ключевые особенности программы

  Образовательный профиль стремится быть на гребне волны в достижении оптимума между сильной фундаментальной базой – физикой и необходимым математическим аппаратом, и набором современных дисциплин, возникших совсем недавно. Сюда относятся междисциплинарные курсы, цель которых - дать студенту возможность эффективной работы в командах разносторонних специалистов. В частности – интеграция традиционных полупроводниковых и новых материалов и элементов электроники.

  Выпускники будут иметь сильную фундаментальную подготовку и одновременно - достаточно широкий профессиональный кругозор. Это позволит им успешно интегрироваться в НИОКРцентры ведущих высокотехнологичных компаний или воспользоваться полученным образованием как ступенькой к дальнейшему академическому развитию - профильной аспирантуре.

  

  Профессии выпускников

  • Инженер-исследователь
  • Аналитик в области новых материалов

  Примеры тем выпускных работ

  • Исследование процессов кристаллизации аморфного кремния в тонкопленочных системах
  • Самозалечивающееся углеродное покрытие из молекул фуллерена С60
  • Структура промежуточных фаз в твёрдом растворе (1-x)PbHfO3- (x)PbSnO3
  • Индуцированная полем структура в пленках PbZrO3
  • Радиационное повреждение GaN при комбинированном облучении ионами

  Научно-исследовательские проекты

  • Наноуглеродные адаптивные системы для уменьшения трения и износа.
  • Фазовые переходы в эпитаксиальных тонких пленках функциональных диэлектриков с нанонеоднородными параметрами порядка.
  • Исследование механизмов магнитоэлектрического взаимодействия в неоднородных мультиферроиках и мультиферроидных наноструктурах.

  Научные лаборатории

  • НОЦ «Физика нанокомпозитных материалов»
  • Лаборатория взаимодействия быстрых ионов и электронов с веществом
  • Лаборатория новых материалов электроники

  Партнеры

  • Физико-технический институт РАН им. А.Ф. Иоффе
  • Институт аналитического приборостроения РАН
  • «Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова» НИЦ «Курчатовский институт»
  • European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Grenoble, France
  • Inter-University Accelerator Centre (IUAC) New Delhi, India
  • High Energy Accelerator Research Organization (KEK), Ibaraki, Japan