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

Elektronika, Elektronikai technológia

Az igen nagy bonyolultságú integrált áramkörök fejlesztésével és tervezésével kapcsolatban felmerülő félvezető fizikai problémák áttekintése mind az eszközök, mind a teljes áramkör vonatkozásában. A kis méretek következtében fellépő új jelenségek ismertetése. Az összetett rendszerek integrálásának fizikai korlátjaival kapcsolatos megfontolások áttekintése.

Az integráció szükségszerűsége és eredménye, a mikroelektronika: áttekintés, a bonyolult rendszer fogalma.

Az elektronika eszközeinek azon alapvető tulajdonságai, amelyek lehetővé teszik, illetve korlátozzák az információ feldolgozását (nemlinearitások, zaj jelenségek, a különféle eszközök összehasonlítása az előbbiek alapján).

Az energia (feszültség) szerepe az információ tárolásában és továbbításában: a potenciálgödör, mint általános töltéstárolási (információ tárolási) lehetőség, a hőmérséklet szerepe, energiaszóródás, mint az információ feldolgozást kísérő jelenség.

A méretcsökkentés fizikai és technológiai korlátjai: (elvi és gyakorlati korlátok), az IC gyártástechnika alapjai és az ezekhez kapcsolódó fizikai korlátok, karakterisztikus távolságok és időtartamok, kapcsolatuk a félvezető tulajdonságaival. Az arányos méretcsökkentés szabályai.

Méretcsökkentés következményei MOS FET áramkörökben. Küszöb alatti szivárgás, rövid és keskenycsatornás effektusok, forró elektronok injekciója a MOS oxidba, tunneláramok fellépése az oxidon keresztül. Kvantumeffektusok a MOS inverziós rétegben. Parazita bipoláris működés. HMOS, DMOS, LDD konstrukciók. Az a-részecskék problémája DRAM-okban.

Méretcsökkentés CMOS áramkörökben. A latchup jelensége és magyarázata a tirisztor analógia alapján, a jelenség kiküszöbölésére szolgáló konstrukciós módszerek.

A heteroátmenetes bipoláris tranzisztor különböző formái (poliszilicium emitteres, SiGe vegyeskristályos, III-V alapú). Ezen tranzisztorok főbb tulajdonságai, előnyeik a hagyományos bipoláris tranzisztorhoz képest.

Különleges, igen nagysebességü integrált áramkörök aktív elemei, a MESFET és a HEMT.

A nagy integráltság és a kis jellemző méretek következtében fellépő különleges fizikai jelenségek (nagy áramsűrűség, térerő, hőáramsűrűség, erős termikus csatolás), kvantumjelenségek és az ezekhez kapcsolódó korlátok az IC technikában.

Különleges logikák (fuzzy, többértékű) és fizikai reprezentációik, szupravezető logikák, magas hőmérsékletű szupravezetők.

(előadás, gyakorlat, laboratórium):

előadás

1. A szorgalmi időszakban:

2. A félév folyamán egy zárthelyi legalább elégséges megírása az aláírás megszerzésének feltétele. A megszerzett aláírás továbbvihető.

   Az irodalom feldolgozásához angol nyelvismeret szükséges.

3. A vizsgaidőszakban:

4. A vizsga szóbeli.

5. Elővizsga:

Min. jó zh. esetén lehetséges elővizsgázni.

Eredménytelen zárthelyi esetén a szorgalmi időszakban egy alkalommal javításra lesz lehetőség. Vizsgaidőszakban a TVSz szerint lehet aláírást megszerezni

Konzultálni az előadókkal történt személyes egyeztetés alapján lehetséges.

VLSI technology

S.M. Sze, (McGraw-Hill Comp., 1985)

Physics of Semiconductor Devices

S.M. Sze, (John Wiley & Sons, 1981)

The Physics of VLSI Systems

Robert W. Keyes, (Addison Wesl. 1987)

Solid State Technology, Solid State Electronics folyóiratok friss számai

(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)):