Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

Elektronika

A tárgy az „Elektronika” tárgyra támaszkodva, annak folytatásaként azokat a korszerű megoldásokat mutatja be, amelyek az elektronikai eszközök, alkatrészek, áramkörök és elektronikus rendszerek megvalósításához szükségesek. Ezen belül foglalkozik az integrálás jellegzetességeivel és korlátaival, más területekre való kihatásaival, tervezési módszerekkel, a tervezés és technológia kapcsolatával, a technológiai alapokkal (bipoláris, MOS, VLSI), a mikroelektronika segítségével megvalósítható integrált áramkörökkel (CMOS áramkörök, memóriák), mikrorendszerekkel, érzékelőkkel. A gyakorlat során egyszerű integrált áramkör készítésére nyílik lehetőség.

1. hét: A monolit IC előállítás fő vonásai az egykristály előállításától a tokozott eszköz minősítéséig. A technológiai műveletek és fizikai alapjaik: egykristály növesztés, epitaxiális és egyéb rétegek növesztése és leválasztása. 4 óra gyakorlat: Si alapanyag minősítése.

2. hét: Diffúzió szilárdtestekben. hét: Ionimplantáció, kontaktusok kialakítása, hőkezelések, a technológiai lépések kölcsönhatásai. 4 óra gyakorlat: Si oxidációja, fotoreziszt technika szemléltetése.

3. hét: A lokális oxidáció szerepe. A szabványos bipoláris, az önbeállító NMOS, a CMOS és a BiCMOS technológiákkal előállítható szerkezetek jellegzetességei. 4 óra gyakorlat: diffúzió, pn átmenet minősítése.

4 hét: Fejlődési trendek (szelet méret, lapka méret, bonyolultság), fizikai korlátok. A lapka és a környezet kapcsolata: szerelés, tokozás. 4 óra gyakorlat: gate oxidnövesztés, C-V mérések, határfelületi állapotsűrűség kiszámítása.

5. hét: A technológia minősítésére alkalmas eszközök: preferenciális maratás kristályhibák vizsgálatára, infravörös spektroszkópia, ellipszometria. 4 óra gyakorlat: fém réteg gőzölés, vezetékhálózat kialakítása.

6. hét: C-V módszerek, mélynívó spektroszkópia, roncsolásos és roncsolásmentes adalékkoncentráció mérési módszerek, rétegvastagság és felületi morfológia feltérképezése. 4 óra gyakorlat: hőkezelés, karakterisztikák megmérése.

7. hét: élettartam szelettérképek felvétele, technológiai vizsgálóábrák és áramkörök. 4 óra gyakorlat: eszközparaméterek meghatározása a felvett karakterisztikákból, összevetés a számítással meghatározott karakterisztikával.

8. hét: A méretcsökkentés fizikai és technológiai korlátai.

9. hét: A szubmikronos kivitelű MOSFET (különleges vezérlőelektróda, csatorna és nyelő szerkezetek, kvantum jelenségek).

10. hét: Az IC-k vezetékezésének kérdései. A sokrétegű összeköttetések.

11. hét: A kis és nagy dielektromos állandójú szigetelők fontossága.

12. hét: A szimuláció szintjei: technológiai-, eszköz (fizikai)-, áramkör-, és rendszer szimuláció.

13. hét: A maximális elemsűrűség elérése céljából alkalmazott különleges elem-struktúrák és előállításuk.

14. hét: Az IC-k termikus problémái. A hőelvezetés, mint az integrációt korlátozó tényező. Tokozás, hőelvezetés igen nagy disszipáció esetén.

Előadás, melynek keretében gyakorlati ismereteket is nyújtó példákat is ismertetünk. A gyakorlatok során egyszerű integrált áramkör készítésének végigkisérésére nyílik lehetőség.

Szorgalmi időszakban 1 db nagy zárthelyit iratunk.

Vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga.

Elővizsga: lehetséges, személyes egyeztetés alapján.

Sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban pótzárthelyin pótolható. További pótlási lehetőség főszabály szerint nincs.

Zh előtt az előadóval történő személyes megbeszélés képezi a konzultáció alapját.

[1]          Székely Vladimir: Elektronika I, Félvezető Eszközök, BME jegyzet, 2001, Azonosító sz.: 55054

[2]           S.M. Sze, "VLSI technology", McGraw-Hill, New York 1988

[3]           C.Y. Chang end S.M.Sze, "ULSI technology", McGraw-Hill, New York 1996

[4]           Mojzes Imre szerkesztésében: Mikroelektronika és elektronikai technológia, Műszaki Könyvkiadó 1994., ujabb kiadás: Mikroelektronika és technológia, Műegyetemi kiadó, 2006.

[5]          Az előadások diabemutatói letölthetők.