Physics of VLSI Circuits
A tantárgyleírás hatályossága
| Subject name (Hungarian, English) |
VLSI áramkörök fizikája
Physics of VLSI Circuits
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Subject code | BMEVIEED213 | ||||||||||||
| Subject type | — | ||||||||||||
| Training Level | — | ||||||||||||
| Course types and hours (weekly/semester) |
|
||||||||||||
| Assessment type | vizsga | ||||||||||||
| Credits | 5 | ||||||||||||
| Subject coordinator |
Dr. Mizsei János
position: egyetemi docens
contact:
mizsei.janos@vik.bme.hu
|
||||||||||||
| Responsible department |
Elektronikus Eszközök Tanszéke
|
||||||||||||
| Faculty | Villamosmérnöki és Informatikai Kar | ||||||||||||
| Subject website | — | ||||||||||||
| Primary curriculum type | — | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Strong prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Weak prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Parallel prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Milestone prerequisite | none | ||||||||||||
| Direct prerequisites – Exclusion | none |
Objectives
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.
Learning outcomes
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Knowledge
No learning outcomes recorded.
Skills
No learning outcomes recorded.
Attitudes
No learning outcomes recorded.
Autonomy and responsibility
No learning outcomes recorded.
Oktatási módszertan
Tanulástámogató anyagok
Not provided.
Recommended preliminary knowledge for completing the subject
General rules
Assessment methods
In-term assessments
No detailed assessments provided.
Weight of in-term assessments
No weights provided.
Exam-period assessments
No detailed assessments provided.
Weight of exam elements
No weights provided.
Grade calculation
No grade thresholds provided.
Attendance requirements
No attendance requirements provided.
Rules for retake and resubmission
Not provided.
Short description
Not provided.
Detailed description
Not provided.
Recommended courses
Workload to complete the subject
No workload breakdown provided.
Validity of subject requirements
Curriculum placement
No curriculum placements recorded for this subject version.