Mikro és nanotechnika

Félvezető alapanyagok jellemzői, a Si egykristály előállítása. Kristályhibák és vizsgálatuk. Rétegnövesztés a szelet anyagából: oxidáció. A határfelületek szerepe az oxid növekedésében. Az oxid elektromos jellemzői, szerepe a gyártásban. A lokális oxidáció. Ultravékony (nanométeres vastagságú) dielektrikumok növesztése.

Adalékolási technológia: diffúzió szilárdtestekben. Ionimplantáció. Hőkezelések szerepe. A rétegek minősítése.

Gőzfázisból kémiai úton leválasztott rétegek. Si epitaxia. Poliszilicium rétegek előállítása.

Rétegleválasztás gőzöléssel és katódporlasztással.

A rétegek megmunkálása: fotoreziszt technika, maratási eljárások (nedves és száraz marás). Maszk előállítás.

Igen vékony rétegek előállítása a nanoelektronika részére. A molekulasugaras epitaxia és a metálorganikus epitaxia.

Szabványos bipoláris technológia lépései, a keletkezett struktúra jellemzői. Összefüggés a technológia és az eszközök paraméterei között. SiGe vegyeskristályos struktúrák előállítása, a heteroátmenetes bipoláris tranzisztor, poliszilicium emitteres valamint SiGe bázisú tranztisztor.

VLSI IC technológia lépései, a keletkezett struktúra jellemzői. CMOS és BiCMOS technológiák jellegzetes vonásai

Az IC-k termikus problémái. A hőelvezetés, mint az integrációt korlátozó tényező. Tokozás, hőelvezetés igen nagy disszipáció esetén. Stacionárius és tranziens termikus hatások. Az elektro-termikus hatások és modellezésük.

Technológiai és eszközminősítő mérések. Kapacitás-feszültség módszerek általános (méréstechnikai) vonásai. MOS struktúrák, fém-félvezető struktúrák és heteroátmenetek. Tömbi hibák vizsgálata mély nívó spektroszkópiával és a kisebbségi töltéshordozók élettartamának feltérképezésével (mikrohullám reflexió). Szelettérképezés és C-V (Q-V) mérés érintésmentes potenciálméréssel (rezgőkondenzátor), alagutazó töltéstranszport vizsgálata nanométeres oxidvastagságok esetén.

Fizikai jelenségek a nanométeres mérettartományban. Nanocsövek, nanohuzalok, nanopöttyök tulajdonságai.

Nanoszerkezetek (nm-es jellemző méretű objektumok) vizsgálati módszerei: atomerő és alagútmikroszkópiák, Kelvin mikroszkópia, egyéb (optikai, termikus, súrlódási, mágneses, kémiai) közeltéri mikroszkópiák általában, pásztázó elektron mikroszkópia, hagyományos módszerekkel (optikai mikroszkópia) való összevetés.

Nanoszerkezetek (nm-es jellemző méretű objektumok) előállítási módszerei, önszervező és önszerelő nanotechnológiák.

Bevezetés a mikroelektromechanikai/nanoelektromechanikai (MEMS/NEMS) technikába. A méretcsökkentés hatásai. Alapvető technológiai lépések mikromechanikai szerkezetek kialakítására. SOC. CMOS technológia előtti és utáni MEMS kialakítás. Szabványos MEMS technológiák, fém-, poliszilícium-SOI-MUMPS.

Az érzékelők és beavatkozók egyes típusainak működése. Mechanikai, termikus, elektrosztatikus, optikai és bio- MEMS/NEMS érzékelők ill. beavatkozók elmélete, számítása.

A tokozás. A MEMS tokok fajtái. A tokozás hatása a megbízhatóságra. A tokozás meghibásodásai. LEVEL0-1-2-3-4-szintű tokok fogalma. A légmentes lezárás és biokompatibilitás kérdései, vákuum-tokozás, getterezés. Hibaanalízis.

A nanotechnológiák társadalmi hatásai és etikai vonatkozásai.