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

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Fizikai, kémiai és nanotechnológiák

    A tantárgy angol neve: Physical, Chemical and Nanotechnologies

    Adatlap utolsó módosítása: 2014. április 4.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

     

     

    Villamosmérnöki szak, MSc képzés
    Elektronikai technológia és minőségbiztosítás szakirány

     

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIETM152 1 2/1/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Jakab László Csaba, Elektronikai Technológia Tanszék
    4. A tantárgy előadója
    Név:

     

    Beosztás:

     

    Tanszék, Int.:

     

    Dr. Jakab László docens Elektronikai Technológia
    Dr. Harsányi Gábor egyetemi tanár Elektronikai Technológia
    Dr. Bonyár Attila adjunktus Elektronikai Technológia
    Dr. Sántha HunordocensElektronikai Technológia
    Dr. Gál Lászlóadjunktus Elektronikai Technológia
       
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    Anyagtudomány

    Fizika

    Elektronikai technológia

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIEEMA00" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIEEMA00", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    7. A tantárgy célkitűzése

    A tantárgy célkitűzése az elektronikai gyártástechnológiában alkalmazott folyamatok fizikai és kémiai alapjainak megismertetése, az alkalmazott anyagtudományi alapok technológia orientált elmélyítése, a nanoméretek speciális megközelítésének és leírási módjának megismertetése a technológiában, a természeti törvények innovatív felhasználásának bemutatása a technológiában.

    Megszerezhető készségek, képességek: A tantárgy követelményeit eredményesen teljesítő hallgatóktól elvárható, hogy ismerjék az elektronikai technológiák fizikájának és kémiájának elvi és gyakorlati kérdéseit, a leggyakrabban használt berendezések elvi felépítését, és működésének hátterét, az egyes technológiák alapvető jellemzőit, előnyeit és hátrányait

    8. A tantárgy részletes tematikája

    1.      Elektronikai rendszerek előállításának fizikai, kémiai és nano-techológiai megközelítése, az előállítási folyamatok áttekintése és csoportosítása. Alkatrész és moduláramkör technológiák alapjai.

    2.      Egykristályok előállítása. Epitaxiális rétegnövesztés, oxidnövesztés, kémiai rétegleválasztás, diffúzió, ionimplantáció.

    3.      Litográfiai módszerek (fotolitográfia, elektron- illetve ionsugaras, lézeres és röntgen litográfia).

    4.      Maratási módszerek: plazma és nedves maratás. Anizotrop maratási technológiák. Térbeli szerkezetek előállítása (üregek, mikrocsatornák, membránok, csövek, tű, híd, konzol, felfüggesztett tömeg).

    5.      A tömbi és felületi mikromegmunkálás technológiai változatai, technológiai műveletintegráció: elektronikus, mechanikai és optikai funkcióintegráció eszközei, a háromdimenziós struktúraépítés technológiái.

    6.      Vékonyrétegek fizikai rétegleválasztási technológiái: vákuumpárologtatási és porlasztási technológiák, atom- és molekulaforrások.

    7.      Rétegek létrehozása nedves kémiai leválasztási módszerekkel (elektrokémiai fém ill. polimer leválasztás, elektroforézis, árammentes és immerziós rétegleválasztás), felületi bevonatok létrehozása galvanizálással.

    8.      Kerámia és kompozit szerkezetek. Kerámiák technológiája. Többrétegű kerámia és üveg-kerámia szerkezetek típusai és technológiái.

    9.      Vastagréteg technológia, pasztanyomtatás és beégetés. Vastagréteg hordozók és alapanyagok, passzív alkatrészek és többrétegű szerkezetek technológiája.

    10.  Vastagrétegek fotolitográfiai, diffúziós és direkt rajzolatkialakítási technológiái. Polimer vastagrétegek. Polimer rétegek létrehozása vákuumpolarizációval, elektrokémiai polimerizációval, Langmuir-Blodgett módszerrel, strukturálása fotolitográfiával.

    11.  A nanotechnológia alapjai. Nanocsövek, nanovezetékek, speciális multiréteg struktúrák. Nanoobjektumok létrehozása félvezetőkön.

    12.  Szilárdtestek és vékonyrétegek nanomechanikai tulajdonságai. Felületi plazmonok. Nanotechnológiai vizsgálati eszközök: pásztázószondás mikroszkópia, atomerő-mikroszkóp, pásztázó alagútmikroszkóp.

    13.  Nanoelektronikai eszközök, elektromos vezetés és transzportfolyamatok nanoobjektumokban.

    14.  Önszerveződő rendszerek és molekulák. Szerves nanotechnológiai alkalmazások: rétegfunkcionalizálás szerves molekula (enzim, DNS) immobilizációs technológiákkal. Mikro és nanofluidika, alkalmazási lehetőségek.

    Az előadásokon a gyakorlati vonatkozások elméleti hátterének mesterdiploma szinthez elvárható elmélyítése kapja a fő hangsúlyt. A gyakorlatokon megismerik a hallgatók az egyes technológiai eljárások kombinációjával megvalósítható legfőbb struktúrákat és szükség szerint az azokon alapuló eszközök működési elveit, konstrukciós problémáit. A gyakorlatok a következő főbb témák köré összpotosulnak:

    • Technológiai integráció a integrált áramkörök mikro-elektro-mechanikai rendszerek kialakítására: pl. nyomás, gyorsulás, termikus szenzorok, elektrosztatikus beavatkozók, opto-mechanikai csatolóeszközök szerkezete és előállítása.
    • Vegyület-félvezető struktúrák technológiája és alkalmazásaik: III-V és II-VI típusú vegyület-félvezetők, direkt és indirekt sávszerkezet, optikai tulajdonságok és alkalmazásuk, vegyület-félvezető multirétegek előállítása és alkalmazása.
    • Vékonyréteg technológiák alkalmazása passzív hálózatok, optikai rétegszerkezetek, és kijelzőkben való (képernyők, stb.) előállításában.
    • Vastagréteg integrált elemek előállítása. Ellenállások és RC hálózatok tervezése. Betemetett passzív elemek kialakítási módjai. Többrétegű vastagréteg huzalozások.
    • Kerámia és vastagréteg technológiák alkalmazása elektronikus alkatrészek, kerámia tokok, többrétegű áramköri hordozók és modulok előállítására. Teljesítmény áramkörök speciális hordozói.
    • Hagyományos laminálási és rétegleválasztási technológiák alkalmazása szekvenciális felépítésű, mikroviákat tartalmazó nyomtatott huzalozások előállítására. Fém maggal, illetve kerámia hordozóval kombinált és speciális nyomtatott huzalozási technikák.
    • Nanotechnológia alkalmazása nano-elektronikus eszközök előállítására. Szerves funkcionális rétegek alkalmazása bioszenzorokban: enzimatikus és affinitás bioszenzorok.
    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) A tantárgy elméleti anyaga a 2 óra/hét kiméretű, 2 óra/hét formában szervezett előadásokon kerül ismertetésre. Az 1 óra/hét kiméretű, 7 * 2 óra/hét formában, vagy kötetlenebbül szervezett gyakorlatokon a hallgatók a fenti problémakörökben kapnak részletesebb alkalmazástechnikai ismereteket, laborlátogatásokon vesznek részt.
    10. Követelmények

    a)      A szorgalmi időszakban:
    Egy sikeres nagyzárthelyi megírása.

    b)      A vizsgaidőszakban:
    A tantárgy írásbeli vizsgával zárul.

    11. Pótlási lehetőségek Sikertelen zárthelyi pólása az utolsó tanulmányi héten, órarenden kívüli időpontban.
    12. Konzultációs lehetőségek Igény szerint, az előadókkal egyeztetett időpontban folyamatosan.
    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    1.      Fizikai technológiák

    Hahn Emil, Szikora Béla, Szilágyi Miklós

    Műegyetemi kiadó (1996),azonosító: 51419

    2.      SENSEDU – ETT, http://www.ett.bme.hu/sensedu/

    3.      MEMSEDU – ETT, http://www.ett.bme.hu/memsedu/

    4.      Mikroelektronika és technológia

                  Mojzes Imre (Szerk.Ed.) Műegyetemi Kiadó (2005)

                  ISBN 963 420 847 9

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra42
    Félévközi készülés órákra10
    Felkészülés zárthelyire20
    Házi feladat elkészítése
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása
    Vizsgafelkészülés48
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
    Név:

     

    Beosztás:

     

    Tanszék, Int.:

     

    Dr. Jakab László Docens Elektronikai Technológia
    Dr. Harsányi Gábor Egyetemi tanár Elektronikai Technológia