Рассмотрены разделы электроники: вакуумная и плазменная электроника, твердотельная электроника, микроэлектроника, квантовая и оптическая электроника, процессы микро- и нанотехнологий, методы исследования материалов и структур, микросхемотехника. В разделы включены исторические справки об этапах становления и развития направления электроники, контрольные вопросы и задачи с решениями. Во втором издании материал перегруппирован, исправлены неточности и добавлены новые разделы: "Твердотельная электроника" и "Методы исследования материалов и структур".

В первой части книги рассмотрены ряд тематических разделов, представляющих общефизический интерес и необходимых для анализа и проектирования широкого спектра устройств и систем вакуумной электроники, качественные и количественные закономерности, определяющие физические особенности процессов генерации заряженных частиц в вакууме (на основе современных представлений об электронных свойствах, структуре твердых тел и контактных граничных явлениях, об эмиссиях электронов и атомных частиц), динамики потоков заряженных частиц в вакууме (в т.ч. - в электромагнитных полях различных конфигураций), процессов транспортировки интенсивных электронных и ионных пучков, используя развитый формализм корпускулярной оптики. Предназначается для студентов, аспирантов и специалистов в области концептуального и рабочего проектирования устройств и систем вакуумной электроники различного назначения.

В книге рассмотрена феноменология электрофизических процессов электронной эмиссии и эмиссии атомных частиц, а также количественные закономерности основных и сопряженных разделов твердотельной и плазменной эмиссионной электроники, необходимые для инженерного анализа и разработок источников электронных и ионных потоков в газовых средах и в вакуумных условиях. Анализируются принципиальные и схемо-технические решения плазменных источников электронных и ионных пучков с элементами электронной и ионной оптики. Книга может быть полезна для инженеров, студентов и аспирантов, специализирующихся в области концептуального и рабочего проектирования устройств и систем эмиссионной и вакуумной электроники высокой плотности мощности различного назначения.

В первой части книги излагаются основные вопросы физики твердотельных систем пониженной размерности, последовательно рассматриваются особенности энергетического спектра частиц, транспортных и оптических свойств и процессы переноса частиц в различных квантово-размерных структурах. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников соответствующего профиля, а также для студентов технических университетов.

В монографии приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований релятивистских магнетронных СВЧ-генераторов за период с 1976 по 2009 г., проведенных в России и за рубежом, в том числе и авторами монографии. Описаны конструкции генераторов, принцип действия, отличия от классических аналогов. Подробно обсуждаются проблемы генерации СВЧ-импульсов сверхбольшой мощности, получаемой в релятивистских магнетронах при использовании в качестве источников питания сильноточных электронных ускорителей и линейных индукционных ускорителей. Приведены основные параметры экспериментальных установок, режимов работы, характеристики СВЧ-излучения. Обсуждаются нетрадиционные возможности управления колебательным процессом в релятивистских магнетронах, его спектром и потоками энергии за счет введения в резонансную систему управляющих внешних связей. Монография представляет интерес для научных сотрудников и разработчиков, занимающихся исследованиями в области СВЧ-электроники и ускорительной техники.

В пособии, представляющем собой курс лекций, рассмотрены основы динамики заряженных частиц в электрическом и магнитном полях, физические процессы, происходящие при генерации и транспортировке интенсивных электронных пучков, вопросы магнитной изоляции высоковольтных вакуумных промежутков и передающих линий. Затрагиваются вопросы практического применения сильноточных электронных пучков. Пособие предназначено для магистрантов, обучающихся по специальностям «Микроволновая электроника», «Физическая электроника». Оно может быть полезно аспирантам, преподавателям высшей школы и другим специалистам, работающим в области сильноточной электроники и мощной СВЧ-электроники.

Рассматриваются результаты исследований импульсных объемных разрядов высокого давления, поддерживаемых пучком электронов, и их применение в системах инжекционной электроники (газовых лазерах, лавинных и искровых коммутаторах, прерывателях). Приведены данные об ионизации газов быстрыми электронами, о контракции и энергетических характеристиках объемных разрадов. Значительная часть материала посвящена лазерам на СО2 и на галогенидах благородных газов.Книга предназначена для специалистов по физике газового разряда, лазерам и импульсной электронике, а также студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

Книга может служить практическим руководством разработчика, охватывая наиболее важные сферы проектирования аналоговой электроники: аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование, применение операционных усилителей и фильтров, а также интеграцию аналоговых и цифровых систем. Материал книги составлен таким образом, чтобы помочь инженерам, занимающимся, в основном, разработкой цифровой электроники, освоить проектирование аналоговых схем.

Настоящий сборник составлен из научных докладов, представленных на III международном Крейнделевском семинаре «Плазменная эмиссионная электроника». В течение многих лет всестороннее изучение различных видов разрядов в газах, эмиссионных свойств газоразрядной плазмы, принципов извлечения электронов, ионов из плазмы, установление ряда общих закономерностей физической природы разрядов и плазменных процессов и явлений в полной мере определяют развитие техники плазменных источников электронов, ионов, их применений. Фундаментальные исследования в области плазменной эмиссионной электроники приобрели особое значение в связи с широким практическим выходом исследований на создание принципиально новых видов техники и технологии нового поколения на основе плазменных эмиттеров заряженных частиц, генераторов плазмы, электронных, ионных и плазменных технологий. Сборник полезен специалистам по газовым разрядам, плазменным источникам заряженных частиц, генераторам плазмы, электронным, ионным и плазменным технологиям, аспирантам и студентам-физикам.

Последовательно рассмотрен обширный круг вопросов, относящихся к физическим основам квантовой электроники оптического диапазона: способы описания оптического излучения, его когерентные и статистические свойства; элементарные процессы взаимодействия излучения с электроном (фотонная структура, вероятности процессов); вопросы физики вещества, существенные для квантовой электроники (энергетические состояния, квазичастицы, неоптические переходы, релаксационные процессы); общая картина взаимодействия излучения с веществом, включая нелинейно-оптические явления и, в частности, генерацию лазерного излучения. Показаны разные подходы и приближения. Книга рассчитана на широкий круг читателей: инженеров, работающих в области квантовой электроники или смежных областях, а также преподавателей и студентов технических вузов.

В книге собраны тезисы докладов, представленных на I Всесоюзной конференции по физическим основам твердотельной электроники (Ленинград, 25-29 сентября 1989 г.). Основная тематика данного тома затрагивает физические основы технологических процессов (методы исследования, диагностика и др.). Обсуждаются также возможности использования ВТСП пленок в микроэлектронике и вопросы субмикронной литографии.

Излагаются основные теоретические принципы сильноточной наносекундной коммутации; приводятся зависимости, позволяющие выбрать условия работы коммутаторов; описаны различные виды искровых коммутаторов в сжатом газе; рассматривается коммутация в жидких и твердых диэлектриках; подробно изложены исследования объемного разряда в газе в ионизацией электронным пучком; описаны новые методы кммутации - в вакуумных и полупроводящих средах.Книга представляет интерес для физиков-электроников, специалистов, занимающихся вопросами разработки и применения генераторов сильноточных высоковольтных наносекундных импульсов.

Книга является, по существу, кратким введением в теорию радиационного переноса энергии и оптики активных сред и конструкционных материалов, используемых в плазменных и фотонных энергетических установках высокоэнергетичной фотоники. Последовательно приводятся основные понятия, определения, формализм и закономерности переноса энергии когерентного и теплового излучения широкого спектрального состава. Рассматриваются оптические свойства и характеристики конструкционных материалов, оптико-геометрические характеристики системы конструкционных элементов - типичных для элементарных ячеек плазменно-фотонных энергетических установок с активными средами различных агрегатных состояний (конденсированных, газовых и плазменных). Приводятся наиболее употребимые методики инженерного анализа процессов переноса энергии излучения в поглощающих, излучающих и рассеивающих средах и вакууме. Книга может быть полезна для инженеров, студентов и аспирантов, специализирующихся в области концептуального и рабочего проектирования плазменно-фотонных устройств и систем высокой плотности мощности различного назначения.

В книге изложены физические основы оптической электроники, включая процессы взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, свойства, распространение и преобразование лазерных пучков, оптические и фотоэлектрические явления в полупроводниках, а также принципы работы, особенности и основные характеристики приборов и методов квантовой электроники и оптоэлектроники, включая ВОЛС и основы голографии. Рассмотрены фотонные кристаллы и солнечные фотопреобразователи. Для студентов вузов, обучающихся по направлениям «Электроника и микроэлектроника», «Нанотехнология», «Техническая физика», а также для специалистов, разрабатывающих и применяющих оптоэлектронные приборы и устройства.

Книга посвящена автоэлектронной эмиссии, ее закономерностям, предельным возможностям эмиссионного процесса и приложению к задачам вакуумной наноэлектроники. Предназначена для студентов физических и научно-технических факультетов, магистров, аспирантов и ученых, специализирующихся в области эмиссионной электроники, физики твердого тела, а также инженеров и технологов, работающих в области вакуумной наноэлектроники.

В книге изложены история становления и развития наноэлектроники, физические основы наноструктур и приборов наноэлектроники, физические и микросистемные основы построения элементной базы приборов и устройств направлений развития функциональной электроники (акустоэлектроники, диэлектрической электроники, полупроводниковой электроники, магнитоэлектроники, оптоэлектроники, молекулярной электроники). Пособие содержит контрольные вопросы, задачи с решениями и списки рекомендуемой литературы для углубленного изучения материала. Предназначено для подготовки бакалавров, магистров и специалистов направлений «Электроэнергетика и электротехника», «Электроника и наноэлектроника», «Радиотехника», «Информационные технологии и системы связи», «Конструирование технологии и микросистемная техника».

В книге рассматривается математическая постановка начальных и начально-краевых задач электродинамики, условия существования и единственности их решений. Изложены основные этапы и основные численные методы решения задач электродинамики: метод конечных разностей, метод конечных элементов, метод конечного интегрирования, метод моментов, метод матрицы линий передачи. Рассмотрены методы аппроксимации уравнений и граничных условий, методы расчета электромагнитного поля в ближней и дальней зонах, алгоритмы вычисления параметров электродинамических систем и антенн. Приводятся примеры расчета. Книга предназначена инженерам, научным работникам и аспирантам, работающим в области вычислительной электродинамики, микроволновой электроники и техники.

В книге представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований релятивистских магнетронов, проведенных в России и за рубежом, в том числе и автором монографии, за период с 1976 по 2012 гг. Описаны конструкции приборов, принцип действия, отличия от классических аналогов. Подробно обсуждаются проблемы генерации СВЧ-импульсов сверхбольшой мощности, получаемых в релятивистских магнетронах при использовании в качестве источников питания сильноточных электронных и линейных индукционных ускорителей. Приведены основные параметры экспериментальных установок, режимов работы, характеристики СВЧ-излучения. Рассматриваются нетрадиционные возможности управления колебательным процессом в релятивистских магнетронах, его спектром и потоками энергии за счет введения в резонансную систему управляющих внешних связей. Книга представляет интерес для научных сотрудников и инженеров, занимающихся исследованиями в области СВЧ-электроники и ускорительной техники.

В пособии описаны экспериментальные методы в сильноточной электронике, в том числе особенности осциллографической регистрации наносекундных сигналов, высоковольтных импульсов напряжения и больших импульсных токов, измерения параметров сильноточных электронных пучков и мощных импульсов СВЧ-излучения, радиосигнальные линии передачи и методы борьбы с электромагнитными помехами. Предназначено для магистрантов, обучающихся по специальности «Физическая электроника». Может быть полезно студентам, аспирантам, инженерно-техническим и научным работникам, специализирующимся в области мощной импульсной техники, сильноточной электроники и электрофизики.