Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 1. zárthelyi megoldásai 2011. október 11.

Az előadások a következő témára: "Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 1. zárthelyi megoldásai 2011. október 11."— Előadás másolata:

1 http://www.eet.bme.hu Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 1. zárthelyi megoldásai 2011. október 11. http://www.eet.bme.hu/~poppe/miel/hu/97-NZH-1-megold.ppt

2 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2011-10-11 Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 2 Kis kérdések ► Írja fel a teljes áramsűrűség kifejezést elektronokra (sodródási és diffúziós áram összege)! 2p ► Egy p-típusú szilícium hordozó (n i = 10 10 /cm 3 @ T=300 K) akceptor adalékkoncentrációja N a = 10 17 /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 20 /10 17 = 10 3 /cm 3 1p

3 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2011-10-11 Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 3 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 =10 -13 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) ≈ 526360583637 (pontos érték: 492655962757)  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

4 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2011-10-11 Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 4 ► 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

5 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2011-10-11 Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András, Bognár György, Tímár András BME-EET 2011 5 ► 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

6 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2011-10-11 Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András, Bognár György, Tímár András BME-EET 2011 6 ► Milyen két fő típusa van a termikus (távoli infravörös- tartományú) sugárzás mérő szenzoroknak?  foton abszorpciós1p  termikus elvű (MEMS eszközök, bolometer, thermopile)1p Kis kérdések

7 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2011-10-11 Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 7 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

8 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2011-10-11 Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 8 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

9 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudomanyi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke 2011-10-11 Mikroelektronika - NZH1 megoldások © Poppe András & Székely Vladimír, BME-EET 2008 9 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