Метрологія як наука. Частина 1. Загальні і законодавчі основи метрології напівпровідників

Вступ в метрологію

ЧАСТИНА 1. ЗАГАЛЬНІ І ЗАКОНОДАВЧІ ОСНОВИ МЕТРОЛОГІЇ НАПІВПРОВІДНИКІВ

Частина 1. Загальні і законодавчі основи метрології напівпровідників

Частина 1. Загальні і законодавчі основи метрології напівпровідників

(Конспект лекцій по к. "Метрологія"за матеріалами підручника Д.І.Левінзона " ОСНОВЫ МЕТРОЛОГИИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ")

Лектор: ст.викладач каф. МЕНП ЗНТУ

Багинський А.М.

ЗМІСТ

1. Введення в метрологію........................……….....4

1.1. Метрологія як наука...................4

1.2. Гуманітарні і соціально-економічні аспекти метрології.. 5

2. Основи законодавчої метрології......……………………………………………............7

2.1. Предмет законодавчої метрології....…………………………………….........7

2.2. Міжнародна співпраця в області законодавчої метрології………...……….8

2.3. Структура і функції державної і відомчих метрологічних служб в Україні..…….9

2.4. Основні законодавчі і державні акти по стандартизації, метрології і сертифікації...........……………………………………………………………………...11

2.5. Організація сертифікації товарів і виробів в Україні. ………………....13

3. Загальні принципи забезпечення єдності вимірювань....………………………...16

3.1. Помилки і невизначеність вимірювань....……………………………........16

3.2. Показники якості і технологічності вимірювань. ………………………....18

3.3. Засоби вимірювань і їх класифікація..………………………………..........20

3.4. Клас точності засобів вимірювань......……………………………….........21

3.5. Еталони і зразкові засоби вимірювань... …………………………….........22

3.6. Перевірка засобів вимірювань... ………………………………...............25

3.7. Принципи розробки і оформлення методик виконання вимірювань.……26

3.8. Утворення одиниць фізичних величин......………………………………....27

3.9. Обчислення погрішності і довірчих меж погрішності результату вимірювань..................………………………………………………………….………..30

3.10. Поняття про кореляцію, рангова кореляція.....………………………......32

3.11. Представлення результатів вимірювань.....…………………………....33

4. Основні положення метрології напівпровідників....……………………………......35

4.1. Загальна характеристика метрології напівпровідників………………......35

4.2. Електрична активність дефектів кристалічної структури в

напівпровідниках...........………………………………………………………................36

4.3. Основні характеристичні параметри напівпровідникових матеріалів і структур....................…………………………………………………………………….38

4.4. Основні фізичні і технічні поняття, терміни і визначення метрології і матеріалознавства напівпровідників..…………………………………………………...40

4.5. Системи критеріїв оцінки якості напівпровідникових матеріалів

і структур.....…………………………………………………………....................48

4.6. Адаптаційний підхід до управління якістю напівпровідників……………49

4.7. Гетерування дефектів в напівпровідниках.....…………………………....52

4.8. Об'єкти, методологія і принципи організації технологічного контролю напівпровідників.....…………………………………………………………....................53

4.9. Експериментально-статистичний підхід до оцінки якості об'ємних кристалів і структур.......…………………………………………………………...........55

4.10. Основні міжнародні стандарти в області напівпровідників..........…………………………………………………………...............56

Слово ''метрологія'' в перекладі із старогрецького - ''наука про вимірювання'' (''метрон''-міра, ''логос''-наука).

Основним поняттям метрології є вимірювання. В широкому значенні слова під вимірюванням розуміють процес встановлення кількісно відповідності між явищами і якимись числами, що вивчаються, які відображають об'єктивні закономірності матеріального світу.

В спеціальному (що вживається далі) значенні слова вимірювання розглядається як процес визначення значення фізичної величини за допомогою технічних засобів (вимірювальної техніки).

Згідно Закону України ''Про метрологію і метрологічну діяльність'' "вимірювання - відображення фізичних величин їх значеннями за допомогою експерименту і розрахунків з використанням спеціальних технічних засобів".

Фізична величина - це конкретна властивість, якісно загальне для багатьох фізичних об'єктів (маса, температура, геометричні розміри і т.д.), але кількісно індивідуальне для кожного з них.

Кількісний вміст даної властивості в об'єкті є розмір фізичної величини. Числовий вираз цього розміру називається значенням фізичної величини.

Фізичну величину, якій за визначенням привласнено числове значення, рівне одиниці, називають одиницею фізичної величини.

Абстрактне число, що входить в значення величини, звичайно називається числовим значенням.

Якщо позначити величину, що виміряється, через А, одиницю її вимірювання через, то А=n, де n - є числове значення.

Часто допускається змішення понять ''розмір'' і ''значення'' величини, тоді як між ними є принципова різниця. Розмір величини А існує реально, об'єктивно, незалежно від того відомий він спостерігачу чи ні. Розмір величини А також не залежить і від вибору одиниці вимірювання, чого не можна сказати про його числове значення n, яке цілком визначається вибором одиниці.

Наприклад, розмір фізичної величини температури повітря оцінюється числом 25, при цьому як одиниця фізичної величини в даному випадку вибраний градус по шкалі Цельсія. Фізичні величини, що виражають одну і ту ж властивість, називають однорідними. Вони співвідносяться, коли представлені в однакових одиницях. Розвиваючи вище наведений приклад, можна сказати, що однорідними фізичними величинами є температура повітря, людського тіла, лампочки розжарювання, сонця і т.п., виражені в градусах Цельсія.

За способом знаходження розміру фізичної величини всі вимірювання підрозділяють на чотири категорії: прямі, непрямі, сукупні і сумісні.

Прямими називають вимірювання, при яких значення величини знаходять безпосередньо з дослідних даних, які отримуються у вигляді показань або відліків вимірюючих інструментів або приладів.

Непрямими називають вимірювання, результат яких визначають на підставі прямих вимірювань величин, пов'язаних з шуканою величиною відомою функціональною або кореляційною залежністю.

Сукупними називають вимірювання, в яких результат знаходять шляхом рішення системи рівнянь, що складаються за результатами декількох прямих вимірювань.

Сумісними називають одночасні вимірювання декількох неоднойменних величин з метою встановлення між ними функціональної або кореляційної залежності.

По мірі розвитку метрології уявлення про вимірювання як про основну її категорію постійно видозмінюються і розширяються. Зокрема, розглядається більш загальне поняття '' операції вимірювання'. Це означає, що разом з поняттям ''вимірювання' метрологія розглядає і вивчає операції ''контролю'', ''випробувань'', '''визначення'', ''порівняння', ''співвідношення'', ''аналізу'' і т.д.

Такий підхід залучає метрологію до сфер технологічного, параметричного і функціонального контролю, технічної і біомедичної діагностики, розпізнавання образів з використанням засобів ЕОМ і т.д.

В сучасних державних стандартах,.що постійно змінюються,. стійко зберігається наступне узагальнене визначення метрології: ''метрологія - це наука про вимірювання, методи і засоби забезпечення їх єдності і способи досягнення заданої точності''

На закінчення приведемо визначення метрології із Закону України ''Про

метрологію і метрологічну діяльність'': '' Метрологія - наука про вимірювання, яка включає як теоретичні, так і практичні аспекти вимірювань у всіх галузях науки і техніки''

Дата добавления: 2014-01-07