Elektronika, mikroelektronika, szilárdtest fizika, félvezetők.

A kötelező előtanulmányi rend az adott szak honlapján és képzési programjában található.

Áttekintés adása a félvezető technológia (mikrotechnika) korszerű módszereiről, a félvezetőkkel kapcsolatos korábbi tudás elmélyítése az elméletben tanultak gyakorlati alkalmazásával. Nyitás a nanotechnológia irányába, a nanoelektronikai eszközök megvalósításának speciális módszerei.

Félvezető alapanyagok jellemzői, a Si egykristály előállítása. Kristályhibák és vizsgálatuk. Rétegnövesztés a szelet anyagából: oxidáció. A határfelületek szerepe az oxid növekedésében. Az oxid elektromos jellemzői, szerepe a gyártásban. A lokális oxidáció. Ultravékony (nanométeres vastagságú) dielektrikumok növesztése.

Adalékolási technológia: diffúzió szilárdtestekben. Ionimplantáció. Hőkezelések szerepe. A rétegek minősítése.

Gőzfázisból kémiai úton leválasztott rétegek. Si epitaxia. Poliszilicium rétegek előállítása.

Rétegleválasztás gőzöléssel és katódporlasztással.

A rétegek megmunkálása: fotoreziszt technika, maratási eljárások (nedves és száraz marás). Maszk előállítás.

Igen vékony rétegek előállítása a nanoelektronika részére. A molekulasugaras epitaxia és a metálorganikus epitaxia.

Szabványos bipoláris technológia lépései, a keletkezett struktúra jellemzői. Összefüggés a technológia és az eszközök paraméterei között. SiGe vegyeskristályos struktúrák előállítása, a heteroátmenetes bipoláris tranzisztor, poliszilicium emitteres valamint SiGe bázisú tranztisztor.

VLSI IC technológia lépései, a keletkezett struktúra jellemzői. CMOS és BiCMOS technológiák jellegzetes vonásai

Az IC-k termikus problémái. A hőelvezetés, mint az integrációt korlátozó tényező. Tokozás, hőelvezetés igen nagy disszipáció esetén. Stacionárius és tranziens termikus hatások. Az elektro-termikus hatások és modellezésük.

Technológiai és eszközminősítő mérések. Kapacitás-feszültség módszerek általános (méréstechnikai) vonásai. MOS struktúrák, fém-félvezető struktúrák és heteroátmenetek. Tömbi hibák vizsgálata mély nívó spektroszkópiával és a kisebbségi töltéshordozók élettartamának feltérképezésével (mikrohullám reflexió). Szelettérképezés és C-V (Q-V) mérés érintésmentes potenciálméréssel (rezgőkondenzátor), alagutazó töltéstranszport vizsgálata nanométeres oxidvastagságok esetén.

Fizikai jelenségek a nanométeres mérettartományban. Nanocsövek, nanohuzalok, nanopöttyök tulajdonságai.

Nanoszerkezetek (nm-es jellemző méretű objektumok) vizsgálati módszerei: atomerő és alagútmikroszkópiák, Kelvin mikroszkópia, egyéb (optikai, termikus, súrlódási, mágneses, kémiai) közeltéri mikroszkópiák általában, pásztázó elektron mikroszkópia, hagyományos módszerekkel (optikai mikroszkópia) való összevetés.

Nanoszerkezetek (nm-es jellemző méretű objektumok) előállítási módszerei, önszervező és önszerelő nanotechnológiák.

Bevezetés a mikroelektromechanikai/nanoelektromechanikai (MEMS/NEMS) technikába. A méretcsökkentés hatásai. Alapvető technológiai lépések mikromechanikai szerkezetek kialakítására. SOC. CMOS technológia előtti és utáni MEMS kialakítás. Szabványos MEMS technológiák, fém-, poliszilícium-SOI-MUMPS.

Az érzékelők és beavatkozók egyes típusainak működése. Mechanikai, termikus, elektrosztatikus, optikai és bio- MEMS/NEMS érzékelők ill. beavatkozók elmélete, számítása.

A tokozás. A MEMS tokok fajtái. A tokozás hatása a megbízhatóságra. A tokozás meghibásodásai. LEVEL0-1-2-3-4-szintű tokok fogalma. A légmentes lezárás és biokompatibilitás kérdései, vákuum-tokozás, getterezés. Hibaanalízis.

A nanotechnológiák társadalmi hatásai és etikai vonatkozásai.

Előadás, demonstrációs mérések és számítási gyakorlatok.

a.       A szorgalmi időszakban: az anyag követése, amit a számítási gyakorlatokon folyamatosan ellenőrzünk. 1 nagyzárthelyi elégséges szintre való megírása, 1 számítási feladat beadása.

b.       A vizsgaidőszakban: kijelölt írásos tananyag elsajátítása, az írásbeli vizsga letétele (belépő kérdésekkel, tétellel, számpéldával).

c.              Elővizsga: nincs.

A tárgyban 1 pózh lehetőséget biztosítunk a szorgalmi időszakban és egy pót-pót zh-t a pótlási időszakban. A számítási feladat a pótlási héten még beadható.

Bejelentkezés alapján folyamatosan.

Mikroelektronika és technológia, Mojzes Imre (sz.) Műegyetemi Könyvkiadó, Budapest, 2006.

S. M. Sze, VLSI technology, Mc-Graw Hill 1983

S. M. Sze, Physics of semiconductor devices, John Wiley and Sons 1981

D. Schroder, Semiconductor Material and Device characterisation, John Wiley and Sons 1990

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

Handbook of Nanoscience Engineering and Technology/ W. A. Goddard (ed.), CRC Press, 2003

Folyóiratok: Solid State Technology, European Semiconductors