Nanoelektronikai eszközök

A tantárgy angol neve: Nanoelectronical devices

Adatlap utolsó módosítása: 2006. december 10.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki Szak

PhD választható

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VIEED107 Ph.D. vál. 4/0/0/v 5  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Mizsei János, Elektronikus Eszközök Tanszéke
4. A tantárgy előadója
Név:Beosztás:Tanszék, Int.:
Dr. Mizsei Jánosegyetemi tanárElektronikus Eszközök
Dr. Zólomy Imreegyetemi tanárElektronikus 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 óra60
Félévközi készülés órákra20
Felkészülés zárthelyire
Házi feladat elkészítése
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása20
Vizsgafelkészülés50
Összesen150
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
Név:Beosztás:Tanszék, Int.:
Dr. Mizsei Jánosegyetemi tanárElektronikus Eszközök
Dr. Zólomy Imreegyetemi tanárElektronikus Eszközök