Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 1. zárthelyi megoldásai október 11.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET Kis kérdések ► Írja fel a teljes áramsűrűség kifejezést elektronokra (sodródási és diffúziós áram összege)! 2p ► Egy p-típusú szilícium hordozó (n i = /cm T=300 K) akceptor adalékkoncentrációja N a = /cm 3. Mekkora ebben az anyagban az elektronok egyensúlyi koncentrációja szobahőmérsékleten (T=300 K)?  A többségi hordozók a lyukak, p p  N a. 1p  Kisebbségi hordozókoncentráció a tömeghatás törvénye alapján: n p = n i 2 /p p  n i 2 /N a = /10 17 = 10 3 /cm 3 1p

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET Kis kérdések ► A pn átmenet gyengébben vagy erősebben adalékolt oldalán keskenyebb a kiürített réteg?  Az erősebben adalékolt oldalon keskenyebb.2p ► Számolja ki egy dióda differenciális ellenállását adott munkapontban, ha a nyitóirányú feszültsége U F =0,7 V, a telítési árama I 0 = A, a soros ellenállás r s =2 Ω és a hőmérséklet T=300 K!  300K  U T = 26mV  exp(700/26)≈exp(27) >> 1, e≈2,7172 exp(27)=e*e*e*…*e (27 db szorzás) ≈ (pontos érték: )  az áram: ~ 52 mA-re adódik1p  soros ellenállás nélkül r d = U T /I F =26/52=0,5 Ω soros ellenállással: 2,5 Ω1p

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET ► PN átmenet esetén milyen letörési jelenségeket ismer? Mik ezen jelenségek fizikai okai?  lavina – ütközéses ionizáció1p  zener - alagút effektus1p ► Mit jelent a 100-as tér fogalma?  0,5 µm-es részecskéből max. 100 db egy köblábban1p ► Mit jelent ha egy a fotolitográfia során alkalmazott lakk negatív működésű?  Szeleten / chipen / félvezetőn kialakuló ábra ellentétes a maszk ábrával2p Kis kérdések

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András, Bognár György, Tímár András BME-EET ► Mekkora a disszipációja egy mai modern processzornak? Nagyságrendileg mekkora felületen történik mindez?  ~ 100 W1p  ~ 1 cm 2 1p ► Rajzolja fel a keresztmetszeti képét egy modern tokozott processzornak! Jelölje be a fő 1D hővezetési utat és rajzolja le a termikus helyettesítő képét! 1p "junction" – R thjc – R thca – "termikus föld" 1p Kis kérdések

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András, Bognár György, Tímár András BME-EET ► Milyen két fő típusa van a termikus (távoli infravörös- tartományú) sugárzás mérő szenzoroknak?  foton abszorpciós1p  termikus elvű (MEMS eszközök, bolometer, thermopile)1p Kis kérdések

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET Számítási feladat ► Egy szilícium dóda diffúziós potenciáljának értéke U D = 0,7V. Tértöltés kapacitásának értéke 3,3 V zárófeszültség esetében 3pF. Mekkora lesz a tértöltés kapacitás értéke, ha 5V-tal megnöveljük a zárófeszültséget? 2 pF 1p 2p 1p

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET Tétel szerűen kifejtendő kérdés ► Mutassa be a fotolitográfia lépéseit a kontaktusablak kinyitásának műveletén keresztül! (Készítsen megflelő ábrasort és lássa el az ábrákat rövid magyarázó feliratokkal) 1. szelettisztítás 2. reziszt felvitele 3. fényképezés UV fénnyel 4. előhívás 5. oxidmarás 6. kész ablak szöveges válasz: 3p helyes ábrasor: 3p

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET Bónusz pont lehetőségek ► III-as feladatnál: +0,5p minden zárojeles többlet infóért  fotoreziszt felvitele (centrifugálás)  mintázat ráfényképezése a rezisztre (króm maszk - negatív / pozitív lakk)  a reziszt előhívása (sárga fényű helyiség)  mintázat átvitele a rezisztről valamilyen marási művelettel (vegyi – fizikai rétegeltávolítás)  reziszt eltávolítása ► Kis kérdéseknél releváns többlet képletek: +0,5p