témavezető: Pohl László
helyszín (magyar oldal): Elektronikus Eszközök Tanszéke helyszín rövidítés: EET
A kutatási téma leírása:
A CMOS eljárásra épülő digitális integrált áramköri technológia a határait feszegeti. Számos, ezt helyettesítő vagy kiegészítő eljárás kidolgozása, vizsgálata folyik jelenleg is. Ezek egyike a fém-félvezető fázisátalakuláson („metal insulator transition”, MIT) alapuló termikus-elektromos logikai áramkör („thermal elecrical logic circuit”, TELC) koncepciója. A TELC eszközökben alkalmazható vanádium-dioxid (VO2) fajlagos ellenállása néhány °C hőmérséklet-változás hatására 3-4 nagyságrendet változik 68°C közelében. A termikus-elektromos áramkörökben alkalmazható logikai kapuk kimenete egy MIT képes anyagból készített ellenállás, amely megfelelő táplálás esetén a saját magán fejlődő hő hatására bekapcsolva marad (tirisztorszerű működés). A MIT ellenállás bekapcsolható pl. a termikus diffúziós hosszon belül elhelyezett egy vagy több másik, akár más anyagból készült ellenálláson fejlődő hővel.
Minthogy a legjobb és legrosszabb hővezetésű anyag fajlagos hővezetése között csak néhány nagyságrend van, ellentétben az elektromos vezetőképesség esetében meglévő akár 14-15 nagyságrenddel, a termikus rendszerek általában elosztott paraméteres szimulációt igényelnek, szemben az elektromos áramkörszimulációval. Amiatt, hogy a VO2 fajlagos ellenállása a kritikus tartományban 0,1 °C hőmérséklet-emelkedés hatására 30-40%-ot csökken, már egy darab ellenállás elosztott paraméteres elektrotermikus szimulációja is nehéz, rendkívül időigényes. Annak érdekében, hogy összetett TELC áramkörök működését szimulálni lehessen, ki kell dolgozni az elemi kapuk vagy akár a kapuk részeinek elektrotermikus kompakt modellezésének módszerét. A kompakt modellek ezt követően elosztott elektrotermikus áramköri modellekbe helyezhetők, és működésük, egymásra hatásuk szimulációval vizsgálható.
A tudományos kutatómunka célja a TELC eszközök kompakt modellezési módszerének kidolgozása, alkalmazhatóságának vizsgálata.
A jelölt feladatai:
Tekintse át a termikus-elektromos elven működő félvezetők szakirodalmi hátterét és ismerje meg a szimulációjukra használható eljárásokat.
Készítsen szimulációs modelleket termikus-elektromos logikai kapukra, ezek vizsgálatával adjon javaslatot kompakt modellekre.
Vizsgálja meg kompakt modellekből felépített logikai áramköri modellek működését, értékelje az eredmények használhatóságát.
előírt nyelvtudás: angol további elvárások: Az elektronikus rendszerekben előforduló termikus jelenségek ismerete
Angol nyelvű műszaki szakirodalom nehézség nélküli olvasása.
Tudományos kutatás iránti elkötelezettség.
Bejelentkezés
