BME VIK - Nanoelektronikai eszközök

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Mizsei János,

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Mizsei János	egyetemi tanár	Elektronikus Eszközök
Dr. Zólomy Imre	egyetemi tanár	Elektronikus Eszközök

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Mikroelektronika, Szilárdtestfizika

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:

7. A tantárgy célkitűzése A mikroelektronika rohamos fejlődését az eszközök méretének rohamos csökkenése tette lehetővé. A méretcsökkentés következtében egyrészt a hagyományos félvezető eszközökben, pl. a MOS FET tranzisztorokban új, kvantummechanikai jelenségek lépnek fel. A méretcsökkenés és a technológia fejlődése ugyanakkor új elven működő eszközök kifejlesztését tették lehetővé, melyek perspektivikusan át fogják venni a működésük határához elérkező hagyományos eszközök szerepét. A tárgy célja a hagyományos eszközökben fellépő új kvantummechanikai jelenségek, továbbá az új eszközök működésének, fizikájának és technológiájának ismertetése. További célkitűzés az új szerves félvezetők és az ezek alapján előállítható eszközök ismertetése.

8. A tantárgy részletes tematikája

A nagymértékű méretcsökkentés következtében fellépő új, kvantummechanikai jelenségek és következményeik a MOS FET és bipoláris tranzisztorokban. Tunneláramok a gate szigetelőkben és a pn átmenetekben. Rezonáns jelenségek a csatornában. Az inverziós réteg fizikája, alsávok kialakulása, az elektroneloszlás módosulása és következményei. Kétdimenziós elektrongáz és szerepe a MESFET és HEMT eszközökben. Rezonáns tunnel eszközök. Kettős gátas dióda, rezonáns tunnel bipoláris tranzisztor (RTBT). Ballisztikus injekció és transzport jelenségek. Többállapotú RTBT. Alkalmazási példák. Unipoláris rezonáns tunnel tranzisztor. Szuperrács bázisú tranzisztor. Forróelektron tranzisztor. Az egy-elektronos memóriacella. Kvantum gödrök és alkalmazásaik. Pórusos szilicium. Szén nanocsövek és nanoeszközök. Szerves félvezetők, molekuláris elektronika.

Vizsgálati módszerek a nanométeres mérettartományban: STM, AFM, KFM, NSOM

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban: cikkekből felkészülés, az előrehaladás beszámolókban történő igazolása (min. elégséges szinten)

b. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga

c. Elővizsga: Van, megfelelő félévközi előmenetel esetén ((min. jó minősítésű beszámoló)

11. Pótlási lehetőségek az előadókkal történő megbeszélés alapján

12. Konzultációs lehetőségek az előadókkal történő megbeszélés alapján

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

S.M. Sze:High-Speed Semiconductor Devices, Wiley-Interscience Publication, 1990, ISBN 0-471-62307-5

M.J. Kelly: Low-Dimensional Semiconductors, Claredon Press, 1995, ISBN 0 19 851781

S Luryi, J.M. Xu, A. Zaslavsky: Future Trends in Microelectronics, Wiley-Interscience Publication, 1999, ISBN 0-471-32183-4

S.E. Lyshevski:Nano- and Microelectromechanical Systems, CRC Press, 2001, ISBN 0-8493-916-6

Bharat Bhushan (ed.): Springer handbook of nanotechnology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2004

Ezen kívül aktuális cikkek, konferenciaanyagok és az internet-en elérhető anyagok.

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	60
Félévközi készülés órákra	20
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	20
Vizsgafelkészülés	50
Összesen	150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Mizsei János	egyetemi tanár	Elektronikus Eszközök
Dr. Zólomy Imre	egyetemi tanár	Elektronikus Eszközök