Fizikai, kémiai és nanotechnológiák

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.