BME VIK - Mikro- és nanotechnika

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Kerecsen Istvánné dr. Rencz Márta	egy. docens	Elektronikus Eszközök Tsz.
Dr. Mizsei János	egy. tanár	Elektronikus Eszközök Tsz.
Dr. Székely Vladimír	egy. tanár	Elektronikus Eszközök Tsz.

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Matematika, fizika, elektronika, mikroelektronika, elektronikai technológia

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:

7. A tantárgy célkitűzése

A mikro- és nanorendszerek főbb technológiáinak, tervezési módszereinek és legfontosabb eszközeinek megismertetése

8. A tantárgy részletes tematikája

Bevezetés a MEMS és NEMS rendszerek tudományába.

Mikro és nanorendszerek (MEMS és NEMS rendszerek) kialakulásának történeti áttekintése. A MEMS és NEMS technológiák legfontosabb technológiai lépései. Szelettechnológiai lépések: oxidáció, adalékolás, rétegfelvételi eljárások, kötési eljárások. A mintázat kialakítása: litográfia, tervezési szabályok, különböző marási technológiák. Planarizációs technológiák. A MEMS és NEMS eszközök gyártásának integrálása a MOS ill. CMOS gyártástechnológiákba. A felületi és tömbi kialakítású mikrorendszerek. Az arányos méretcsökkenés hatása a mikrorendszerekre

Mikrorendszerek tervezési és modellezési kérdései.

MEMS eszközök modellezése elektromos hálózatokkal. Az általánosított kapacitás. Az általánosított inercia. Állapotegyenletek.

A legfontosabb MEMS energia átalakítók tulajdonságai.. Lineáris rendszerek időfüggő viselkedése. Lineáris áramköri helyettesítőképek. Az energia átalakítók linearizált modelljei.

A MEMS szimuláció eszközei.

MEMS rendszerek a különböző energia tartományokban.

Mozgó alkatrészes mikrorendszerek. A rugalmas deformáció. Mikrorendszerek szerkezeti elemei: konzolok, hidak, membránok. Hajlító és torziós igénybevétel.

Termikus elvű mikrorendszerek. A termikus energia tartomány leírására szolgáló egyenletek. A disszipációs veszteségek fajtái. Disszipációs folyamatok leírása.

Folyadékok áramlása. Folyadékok áramlásának modellezése.

Esettanulmányok a különböző energia tartományokból: nyomásérzékelők, gyorsulásmérők, billenőtükrös kivetítők, piezoelektromos giroszkópok. Biológiai orvostechnológiai felhasználások: DNS analízis, mikrolaboratórium, gyógyszeradagoló.

Érzékelő hálózatok és az intelligens környezet.

A nanotechnika legfontosabb eredményei,

Felhasználási perspektívák, karbon nanocsövek és nanohuzalok.

Elektronikai rendszerek kapcsolódása biológiai rendszerekhez.

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

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

Tantermi előadások számítógépes illusztrációval (ppt prezentációk, ill. on-line szimulációs bemutatók, kisebb részben tantermi feladat megoldási gyakorlatok).

10. Követelmények

a. A szorgalmi időszakban:

1 db zárthelyi legalább elégséges szintű teljesítése (a szorgalmi időszakban egyszeri pótlási lehetőséget biztosítunk). Az aláírás feltétele az elégséges szintű zh. A vizsgaidőszakban a TVSZ adta keretek között az aláírás pótlólagos megszerzésére lehetőséget biztosítunk.

A vizsgaidőszakban: A tárgy vizsgával zárul.
Elővizsga: a tárgyból nem tartunk elővizsgát.

11. Pótlási lehetőségek

A szorgalmi időszakban a zárthelyire egyszeri pótlási lehetőséget biztosítunk

12. Konzultációs lehetőségek

Zh írás előtti napon, a vizsganapok előtti napon, továbbá az előadóval történő személyes egyeztetéssel

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

S. T. Senturia: Mikrosystem design ISBN: O7923-7246-8

Az előadások anyagát elektronikus jegyzet formában a WEB-en közzétesszük

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

(a tantárgyhoz tartozó tanulmányi idő körülbelüli felosztása a tanórák, továbbá a házi feladatok és a zárthelyik között (a felkészülésre, ill. a kidolgozásra átlagosan fordítandó/elvárható idők félévi munkaórában, kredit x 30 óra, pl. 5 kredit esetén 150 óra)):

Kontakt óra	60
Félévközi készülés órákra	14
Felkészülés zárthelyire	32
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása	14
Vizsgafelkészülés	30
Összesen	150

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Kerecsen Istvánné dr. Rencz Márta	egy. docens	Elektronikus Eszk. Tsz.
Dr. Székely Vladimír	egy tanár	Elektronikus Eszk. Tsz.
Dr. Mizsei János	egy. tanár	Elektronikus Eszk. Tsz.