нанотехнологии и микросистемная техника что это такое
Направление подготовки бакалавров «Нанотехнологии и микросистемная техника» priority_1944
Код специальности: 28.03.01
Профиль «Нанотехнологии в электронике и микросистемной технике»
65 бюджетных мест в 2022 году, Факультет электронной техники, Кафедра физической электроники
Предельно малые размеры объектов, с которыми работают специалисты в области нанотехнологий, определяют весьма необычные свойства привычных материалов. Например, если разорвать кусок алюминиевой фольги на несколько маленьких частей, они будут вести себя, как полагается алюминию, даже если кусочки эти можно будет рассмотреть лишь в микроскоп. Но если продолжать дробить их на еще более мелкие частички, в какой-то момент (когда эти «обрывки» уменьшатся до размера 20-30 нанометров) они могут взорваться. Подобные свойства определяют и инструментарий разработчика (исследователя). Для того, чтобы проникнуть в микромир, нужны электронный микроскоп или лазерный пинцет вместо привычных пинцета и паяльника. Это открывает новые и поистине безграничные возможности для исследователей и разработчиков там, где предшествующая научная мысль зашла в тупик.
Студентов профиля «Нанотехнологии в электронике и микросистемной технике» готовят к профессиональной деятельности, находящей применение в создании, исследовании, проектировании, производстве и эксплуатации материалов, приборов и устройств электроники и нано- и микросистемной техники различного функционального назначения.
К моменту окончания вуза учащиеся овладевают фундаментальной и практической подготовкой по передовым технологиям, что позволяет им успешно заниматься практической разработкой и эксплуатацией высокотехнологичных объектов. Кроме того, глубокие системные знания позволяют реализовывать себя в сфере теоретического планирования, т. е. определять новые области исследований, новые проблемы в сфере проектирования, изготовления и применения изделий микро- и наноэлектроники и микросистемной техники.
Кем работать (трудоустройство)
Магистратура
Бакалавры профиля «Нанотехнологии в электронике и микросистемной технике» могут продолжить обучение в магистратуре по программе «Электроника и наноэлектроника» (профиль «Твердотельная электроника»).
Участие в реальных проектах
Студенты профиля «Нанотехнологии в электронике и микросистемной технике» участвуют в ряде интереснейших разработок:
Это далеко не полный перечень проектов ГПО профиля «Нанотехнологии в электронике и микросистемной технике». Кроме того, любой студент может предложить свой проект и вместе с группой единомышленников воплотить его в жизнь.
План учебного процесса направления подготовки 28.03.01 «Нанотехнологии и микросистемная техника», профиль «Нанотехнологии в электронике и микросистемной технике»
Кто такие специалисты по нанотехнологиям
Сегодня нанотехнологи делают то, что раньше было возможно только в самых смелых фантастических романах: создают абсолютно новые структуры, перестраивая молекулы и атомы по своему усмотрению.
История профессии
Зарождение идей, положенных в основу технологий нанодиапазона, связывают с выступлением в 1959 году американского физика Ричарда Фейнмана. В своем докладе он допустил возможность механического перемещения одиночных атомов с помощью манипулятора с заданной целью.
Но сам термин «нанотехнология» впервые был использован японским физиком Норио Танигути только в 1974 году. Тогда он применялся в контексте темы производства различных изделий (полупроводниковых структур), имеющих величину несколько нанометров.
И идею, и терминологию подхватил еще один американский ученый Эрик Дрекслер, получивший известность как отец и популяризатор нанотехнологий.
В своей книге «Машины создания: Грядущая эра нанотехнологии» он предложил описание ассемблера, производящего копии себя и прочих произвольно сложных объектов, а также всего того, что позднее получило название молекулярная нанотехнология.
В России тема нанотехнологий стала активно разрабатываться с 2000-х. Сначала в рамках программы модернизации военной электроники, а вскоре и по другим приоритетным направлениям науки и техники. В 2007 году была учреждена государственная «Российская корпорация нанотехнологий», 2008-м основано «Нанотехнологическое общество России», а в 2010-м открылось первое нанопроизводство в стране – завод, создающий инструмент с наноструктурированным многослойным покрытием.
Одобренные проекты Роснано сегодня развиваются в 6 отраслевых кластерах, охватывающих медицину, электроники и оптику, солнечную энергетику, машиностроение, создание наноструктурированных материалов и инфраструктурных проектов.
Описание профессии
Нанотехнолог – это обобщающее наименование специалистов различных направлений науки и техники: от медицины до космонавтики и от электроники до машиностроения. Объединяет их то, что объекты работы (системы, устройства, материалы) относятся к нанодиапазону, то есть, имеют размер меньше 100 нанометров (в одном и более измерении). В результате изменения порядка величины вещество приобретает принципиально новые физико-химические свойства и качества.
Нанометрология предполагает междисциплинарный подход и применение как новаторских способов исследования, так и методологий, характерных для классических физики, биологии, химии, оптики и т. д. Поэтому и специфика деятельности нанотехнологов в зависимости от направления их работы может отличаться. Тематическое разделение происходит даже внутри отдельной дисциплины.
Так, например, нанобиолог в целом занимается включением нанотехнологических материалов и устройств в биологические процессы. Конкретные же задачи определяются научно-прикладной областью науки:
Свое разделение существует в и нанофотонике, нанофизике, нанохимии. Например, проблемой самоорганизации молекул с группировкой их определенным образом занимается супрамолекулярная химия. Однако в условиях междисциплинарной природы нанотехнологий зачастую один и тот же проект объединяет вокруг себя представителей сразу нескольких направлений.
На каких специальностях лучше учиться
Подготовка специалистов осуществляется в рамках направления «Нанотехнологии и наноматериалы» по нескольким специальностям:
Также вузы разрабатывают профильные программы по специальностям «материаловедение и технологии материалов», «химическая технология», «прикладные математика и физика», «электроника и наноэлектроника» и др. Для поступления в вузы нужны результаты ЕГЭ по профильной математике, русскому языку, а также физике, химии, биологии или информатике (в зависимости от профиля).
Лучшие вузы для обучения
Факультеты, готовящие специалистов по нанотехнологиям в различных сферах хозяйственной деятельности, начали открываться в вузах со средины нулевых годов:
На сегодняшний день множество вузов по всей стране предлагают программы наноинжиниринга в различных отраслях науки и техники:
Одним из самых престижных вузов у студентов считается столичный МГТУ им. Н. Баумана.
Обязанности на работе
Рабочее место нанотехнолога обычно представляет собой исследовательскую или проектно-техническую лабораторию, наполненную оборудованием, позволяющим погружаться в мир нанодиапазона. Среди устройств могут быть АСМ (сканирующий атомно-силовой микроскоп), РЭМ (растровый электронный микроскоп), ультрамикротомы, зондовые микроскопы, генераторы, позволяющие создавать дуговой электроразряд в плазме, компьютеры и т. д. С помощью инструментария нанотехнолог:
Помимо этого, специалист должен постоянно пополнять свой багаж знаний, знакомиться с исследованиями, открытиями и публикациями коллег, а также делиться своим опытом путем подготовки научных работ.
Кому подходит
От будущего нанотехнолога требуется постоянное стремление к расширению базы знаний, настойчивость и трудолюбие, системный склад мышления. В связи с большим количеством регулярно обновляющихся материалов на английском языке его изучение стало практически обязательным условием для успешного профессионального развития.
Сколько получают
Выпускники-бакалавры, устраиваясь на работу, в среднем получают порядка 28–30 тыс. руб. в месяц. Окончившие магистратуру нанотехнологи зарабатывают около 45–50 тыс. руб. При этом роль играет должность, стаж работы, личные заслуги и финансовое положение предприятия. Успешные производственные организации, получающие крупные и регулярные заказы, могут платить молодым и перспективным специалистам большие суммы, чем получают такие же выпускники, устроившиеся в исследовательскую лабораторию.
Как построить карьеру
Карьера нанотехнолога может развиваться параллельно и по научной линии, и по должностной. Конкретные ступени зависят от организации, в которой занят специалист. Служебный рост работника НИИ предполагает постепенное движение от лаборанта к должности руководителя лаборатории, куратора проекта или исследовательского направления, директора института. Но нанотехнологи востребованы и на производственных предприятиях. Среди российских организаций в этой сфере самая крупная – корпорация АО «Роснано».
Перспективы профессии
Все виды деятельности, связанные с нанотехнологиями, в футуристических прогнозах получают статус профессий будущего. Тенденции в экономике только подтверждают наступление новой техноэры. Так, например, еще в начале века всего за год (с 2003-го по 2004-й) инвестиционные вложения в эту сферу увеличились в развитых странах более чем в два раза, а сейчас темпы притока как частного, так и государственного капиталов только возросли. Все это рождает спрос на специалистов различных отраслевых направлений нанотехнологий и делает профессию одной из самых перспективных.
Автор: Алексей Кузнецов
Отзывы, комментарии и обсуждения
Ковалева Ольга Владимировна
Психолог, ведущий эксперт центра «Профориентатор».
Многие жалуются, что на работе им мало платят, не дают новых интересных задач и не повышают по карьерной лестнице.
Корни всего этого зарыты еще в нашем подростковом возрасте, когда мы выбирали свою профессию или вуз. Кто-то шел туда, где ближе всего к дому, кто-то по стопам или совету родителей, кто-то за компанию и т.д.
Сделай свой выбор
28.03.01 Нанотехнологии и микросистемная техника
Профиль / Программа / Специализация Микросистемная техника
Форма обучения очная
Сроки обучения 4 года
Кол-во бюджетных мест 18
Кол-во мест (договор) 7
Проходной балл (по результатам поступления прошлого года) 142
Экзамены 1*. Физика или Химия или Информатика и ИКТ или Иностранный язык / 2. Математика (профиль) / 3. Русский язык
Что я должен знать о направлении?
Кто такой наноинженер?
Ссылка для скачивания (979×1306) Нанотехнологии и микросистемная техника — Профиль «Микросистемная техника».jpg»>
Наноинженер – это специалист, который занимается наноинженерией, фундаментальными исследованиями в области физики, химии, математики и электроники. Наноинженер занимается необычными объектами, имеющими необычные свойства, которые часто даже нельзя представить в обычном мире. В основе нанотехнологии лежит физика микромира, которая основана на постулатах квантовой механики. Наноинженерия позволяет создавать, исследовать и использовать совершенно новые объекты, не существующие в природе, имеющие при этом заранее заданные свойства, которые необходимы человеку.
Наноинженеры работают в различных областях науки и техники: проектируют узлы электронных приборов, робототехнических комплексов, разрабатывают новые микросхемы и раскрывают возможности уже имеющихся. Наноинженер может работать с электроникой и техникой, конструировать нанороботов и электронные схемы, заниматься бионикой и биомеханикой, создавать искусственные органы.
Программа «28.03.01 Нанотехнологии и микросистемная техника» обеспечивает качественную фундаментальную и профессиональную подготовку выпускника в области нанотехнологий и микросистемной техники, конкурентоспособного на рынке труда, успешно решающего профессиональные задачи в деятельности по изготовлению, ремонту и обслуживанию техники на базе наноматериалов и микросистемных элементов, владеющих современным научным знанием, инновационными промышленными технологиями, общекультурными и профессиональными компетенциями.
Кем я стану, если выберу это направление?
конкурентоспособным и квалифицированным специалистом;
специалистом, компетентным в области нанотехнологий и микросистемной техники;
смогу претендовать на такие должности, как:
инженер по наноэлектронике (специалист по наноэлектронике),
инженер электронной техники,
специалист по проектированию и технологии производства систем в корпусе,
инженер-конструктор аналоговых сложнофункциональных блоков,
инженер-исследователь в научно-образовательном центре «Российская Арктика: новые материалы, технологии и методы исследования» и других научных учреждениях.
Где я смогу применить свои профессиональные навыки?
Какие дисциплины я буду изучать?
Области применения профессиональных знаний
Где я смогу работать после окончания обучения?
На государственных и частных предприятиях, где:
Для обеспечения высокого качества подготовки и конкурентоспособности выпускников университет уделяет большое внимание интеграции и сотрудничеству с работодателями и стратегическими партнерами, в числе которых: разработчик и производитель интегральных микросхем АО «ПКК Миландр»; мировые лидеры в области измерительных приборов National Instruments, Keysight Technologies, Rohde & Schwarz; мировой лидер в области программного обеспечения Microsoft Corporation»; Институт инженеров электротехники и электроники — IEEE; ведущие предприятия Архангельской области «АО «СПО «Арктика», ООО «ПОЛАРМАР», ОАО «Ростелеком», предприятия по производству и ремонту радиоэлектроники, средств связи и инфотелекоммуникаций и др.
Лучшие студенты, успешно усвоившие дисциплины учебного плана и занимающиеся научной работой, награждаются именными сертификатами работодателей и стратегических партнеров.
Преимущества программы:
Обучающиеся о программе:
Обучение в САФУ даёт возможность достигать успехов не только в образовательной деятельности, но и это стартовая площадка для развития профессиональных качеств. В университете очень много возможности принять участие в региональных, Всероссийских и международных мероприятиях.
Мне нравится медицина, и в дальнейшем я хочу свою жизнь связать именно с ней. Специальность нанотехнолога частично охватывает инженерию, работу с микросхемами, а также, что для меня очень важно, разработку наноматериалов в области медицины. Уже сейчас на парах мы разрабатываем бионические руки, хвосты рыб, макеты механических птиц, вдохновляясь природой. Я за столь короткий период обучения осознал, что нанотехнологии — это та область, которая находится на стадии разработок и открытий, и в будущем мне бы хотелось внести свой вклад в развитие этой науки.
Для меня здесь многое было в новинку, поэтому всё было интересным и запоминающимся. Больше всего я была в восторге от преподавателей. Потому что каждый из них говорил со студентами как с людьми (как бы странно это не звучало), выстраивались дружественные отношения, из-за чего и учиться было в радость. Дело в том, что у меня на родине, преподаватели всё-таки проводят жирную черту между нами, отчего их начинают сильно бояться, поэтому в учебе начинаются большие проблемы.
Поездки на научные конференции дают возможность расширить свой кругозор и продвинуться в изучении интересующих тебя тем. Научные институты предоставляют возможность регулярно посещать международные конференции, где есть возможность познакомится со множеством умных людей и изучить их работы.
Микросистемная техника — это одна из отраслей науки и производства, которые набрали огромные темпы развития за последнее время. Буквально каждый день создаются все новые вещи и новые способы решения разных проблем именно с использованием микросистемной техники. Изучая и создавая свои проекты в этой сфере, создается ощущение принадлежности к всеобщему прогрессу и движению.
САФУ — это лучший университет, в который вы можете попасть. Так как здесь большой выбор специальностей, направленных именно на работу в Арктической зоне, которой уделяют сейчас очень большое значение. Помимо учебы здесь можно заниматься активной общественной жизнью в свободное от учёбы время.
Направление нанотехнологии представляет большой выбор предметов для обучения, где помимо теоретической части было много интересных и занимательных практических занятий, в которых студентов учат паять, программировать, травить платы. Некоторые предметы ведут инженеры-практики, которые уже работаю по данной профессии. Они дают минимум теории и максимум полезных практических навыков.
Так же можно заниматься активной научной деятельностью. Под чутким контролем научных руководителей можно участвовать в различных конференциях с написанными научными статьями. После всего вышеперечисленного можно подать на повышенную стипендию, которая в несколько раз выше обычной.
Андрей Фофанов, выпускник 2019 года
В ходе выполнения ВКР мной был сконструирован аппаратно-программный комплекс для изучения механических свойств льда, который был отмечен дипломом победителя на V Международной молодежной научной конференции: «Физика. Технологии. Инновации ФТИ-2018». По результатам научной работы мы с моим научным руководителем опубликовали две статьи в журнале, который индексируется авторитетной международной базой цитирования Scopus.
Нурсултон Абдурахимов, победитель университетского конкурса «Золотой фонд — 2019»
Я обучался в период 2015-2019 по направлению Нанотехнологии и микросистемная техника в Высшей школе естественных наук и технологий. Данный момент я учусь в университете Экс-Марсель (Франция) по программе Erasmus Mundus Joint Master Degree по направлению Europhotonics.
За время моей учебы я убедился, что в ВШЕНиТе у студентов есть все необходимые условия для получения необходимых навыков и знаний, чтобы стать востребованным специалистом. В распоряжении студентов имеются, помимо всего прочего, Интеллектуальный центр — Научная библиотека имени Е.И. Овсянкина, Технопарк САФУ и т.д.
Каждый преподаватель занимается не только обучением студентов, но еще совместной со студентами научно-исследовательской работой, что позволяет студентам сходу узнавать в каких областях науки применяется полученные теоретические знания на конкретных примерах. Преподаватели стараются привлекать студентов в свои исследования с ранних курсов. Благодаря этому, у студентов появляются возможности участвовать в различных конференциях и опубликовать статьи по итогам своих исследований. Например за время моего обучения я стал соавтором ряда научных статей, в том числе 2 статьей в научных журналах, входящих в международную базу данных Web of Science, 3 статей в научных журналах, входящих в базу РИНЦ и участвовал в более десяти конференциях.
Я вполне доволен знаниями полученные в период моего обучения и нынешним абитуриентам я рекомендую поступать в мой родной ВШЕНиТ.
Специальность «нанотехнологии и микросистемная техника» – 28.04.01
Нанотехнологии и микросистемная техника (магистратура)
28.04.01 Нанотехнологии и микросистемная техника
Чем занимаются выпускники
Нанотехнологии – обширная и интересная ниша, приобретающая все большее значение в разных сферах деятельности. Еще десять лет назад конструирование и создание микротехники и материалов для нее казалось инновацией и диковинкой. Сейчас наноразработки необходимы в промышленности, медицине, приборо- и машиностроении, космической отрасли. За время обучения студенты осваивают работу с материалами и техникой, имеющей в составе нанотехнологичные компоненты.
Навыки
Цель курса – дать прикладные и теоретические навыки, которые способствуют выполнению рабочих обязанностей. По ФГОС в паспорте компетенций указаны основные умения магистров. После выпуска специалисты могут:
Магистры должны уметь сопровождать создание наноматериалов и микросистемной техники на всех стадиях, начиная от разработки и заканчивая выпуском на рынок.
Дисциплины
Теоретический курс включает обязательные и профильные модули. Студенты всех направлений подготовки изучают моделирование, деловой иностранный язык, философию, физику твердого тела и т. д. Узкоспециализированные дисциплины зависят от выбранной рабочей программы.
План может включать такие темы:
Практика
Производственную практику студенты проходят на базе университета (в лабораториях) или на предприятии – в корпорациях, НИИ, научно-образовательных центрах типа «Нанотехнологии». Вузы могут отправлять своих студентов на стажировку за границу. Узнавайте о такой возможности заранее. Это хороший шанс успешно начать карьеру. В процессе практического обучения студенты пишут НИР и готовятся к защите – государственной аттестации. Степень магистра присваивается после сдачи итогового экзамена.
Куда пойти учиться
Бакалавры в сфере нанотехнологий, желающие продолжить высшее образование, поступают в технические университеты страны. Примеры вузов, где можно пройти магистерский курс:
Стоимость обучения за год: 150–270 тысяч рублей.
Программы
Образовательные программы дают знания в области математического и компьютерного моделирования, конструирования, производства микро- и наноэлектроники различного назначения. Описание некоторых профилей представлено ниже.
Функциональные материалы для наноэлектроники и микросистемной техники (РТУ МИРЭА)
Студенты изучают технологию производства и эксплуатацию наноматериалов, приборов на их основе, устройств микросистемной техники. Магистранты за время курса осваивают свойства наноструктур, материаловедение, наноэлектронику. Выпускники налаживают технологические процессы и проводят диагностику систем.
Инженерно-физические технологии в наноиндустрии (РУДН)
Программа знакомит слушателей с достижениями и перспективой развития нанотехнологий. Студенты изучают свойства сплавов, механизмы переноса зарядов в биосистемах, моделирование нанороботов.
Инновационные технологии и нанотехнологии в медицине, фармацевтике и биотехнологии (РУДН)
Программа готовит специалистов, способных решать задачи медицины, фармацевтики, биотехнологий с помощью наноразработок. Магистры могут работать в мировых центрах наноиндустрии, создавать лекарства, оборудование, материалы для протезирования.
Какие экзамены нужны для поступления
Междисциплинарный вступительный экзамен проходит в письменной или устной форме. Знания проверяются по разделам физики:
Вопросы можно скачать на сайте интересующего вуза. В конкурсе часто учитывается портфолио.
Формы обучения
Государственный стандарт допускает две формы обучения. Очный курс длится два года, очно-заочный продлевают на три-шесть месяцев. За этот срок полностью реализуется программа (120 зачетных единиц), включая каникулы, экзамены и практику.
Кем работать
Магистры могут устроиться в любую производственную компанию в соответствии со своим профилем. Выпускников ждут НИИ, конструкторские бюро, автомобильные заводы, исследовательские лаборатории, в том числе за рубежом. Возможные должности:
Также магистры могут стать преподавателями или открыть собственное производство.