Bírálói vélemény. Poppe András. Félvezető eszközök multi-domain karakterizációja. című MTA Doktori értekezéséről

Hasonló dokumentumok
Akusztikai tervezés a geometriai akusztika módszereivel

ÁRAMKÖRÖK SZIMULÁCIÓJA

A szóbeli vizsgafeladatot ha a feladat indokolja a szaktanárok által összeállított mellékletek, segédanyagként felhasználható források egészítik ki.

Összeállította Horváth László egyetemi tanár

Fotovillamos és fotovillamos-termikus modulok energetikai modellezése

MÉRÉSTECHNIKA. BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék Fazekas Miklós (1) márc. 1

OPPONENSI VÉLEMÉNY. Nagy Gábor: A környezettudatos vállalati működés indikátorai és ösztönzői című PhD értekezéséről és annak téziseiről

V É G E S E L E M M Ó D S Z E R M É R N Ö K I M E C H A N I K A I A L K A LM A Z Á S A I

MINISZTERELNÖKI HIVATAL. Szóbeli vizsgatevékenység

Végeselemes analízisen alapuló méretezési elvek az Eurocode 3 alapján. Dr. Dunai László egyetemi tanár BME, Hidak és Szerkezetek Tanszéke

ÉRZÉKELŐK ÉS BEAVATKOZÓK I. 3. MÉRÉSFELDOLGOZÁS

Oszcillátor tervezés kétkapu leírófüggvényekkel

Opponensi vélemény. címmel benyújtott akadémiai doktori értekezéséről

8.3. AZ ASIC TESZTELÉSE

Félvezető eszközök multi-domain karakterizációja

ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK. Váltakozóáramú hálózatok

TERMÉKTERVEZÉS NUMERIKUS MÓDSZEREI. 1. Bevezetés

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

MINTA Írásbeli Záróvizsga Mechatronikai mérnök MSc. Debrecen,

SZIMULÁCIÓ ÉS MODELLEZÉS AZ ANSYS ALKALMAZÁSÁVAL

VIII. BERENDEZÉSORIENTÁLT DIGITÁLIS INTEGRÁLT ÁRAMKÖRÖK (ASIC)

Miskolci Egyetem GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR. Osztályozási fák, durva halmazok és alkalmazásaik. PhD értekezés

E-tudatos tanulmány + prezentáció Kiértékelés

Fentiek alapján javaslom az értekezés nyilvános vitára bocsátását és a Jelölt számára az MTA doktora fokozat odaítélését.

BÍRÁLAT. Kállay Mihály Automatizált módszerek a kvantumkémiában című MTA doktori értekezéséről.

Bírálat Rappai Gábor. MTA doktori művéről

Méréselmélet MI BSc 1

KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!

Bírálat. Farkas András

Kombinációs hálózatok és sorrendi hálózatok realizálása félvezető kapuáramkörökkel

Szoftverfejlesztő Informatikai alkalmazásfejlesztő

Ügyintéző: Azary Orsolya : Budapest, június 13. Tárgy: meghívó Iktatószám: / / 2008.

Dinamikus modellek felállítása mérnöki alapelvek segítségével

Opponensi vélemény. Dósa György Tightness results for several variants of the First Fit bin packing algorithm (with help of weighting functions)

Kooperatív tréningek a MAVIR ZRt. egyesített tréningszimulátorán

szerepet tölt be. A nagy evolúciós átmenetek szinte minden esetben tekinthetők

6. gyakorlat. Gelle Kitti. Csendes Tibor Somogyi Viktor. London András. jegyzetei alapján

HOGYAN ÍRJUNK ÉS ADJUNK ELŐ NYERTES TDK T?

Digitális eszközök típusai

Opponensi vélemény. Kézdi Gábor: Heterogeneity in Stock Market Expectation. and Portfolio Choice of American Households

Numerikus matematika. Irodalom: Stoyan Gisbert, Numerikus matematika mérnököknek és programozóknak, Typotex, Lebegőpontos számok

Áramkörök elmélete és számítása Elektromos és biológiai áramkörök. 3. heti gyakorlat anyaga. Összeállította:

Programrendszerek tanúsítása szoftverminőség mérése

Gingl Zoltán, Szeged, :14 Elektronika - Alapok

Autóipari beágyazott rendszerek Dr. Balogh, András

Informatika a valós világban: a számítógépek és környezetünk kapcsolódási lehetőségei

Laborgyakorlat 3 A modul ellenőrzése szimulációval. Dr. Oniga István

OPPONENSI VÉLEMÉNY. 1. A B. bronchiseptica dermonekrotikus toxin (DNT) kórtani szerepének vizsgálata egérben és sertésben.

Opponensi vélemény. Farkas András. Közlekedési rendszerek fejlesztése és értékelése többtényezős döntési eljárások felhasználásával

Békéscsabai Kemény Gábor Logisztikai és Közlekedési Szakközépiskola "Az új szakképzés bevezetése a Keményben" TÁMOP

A tételsor a 21/2007. (V.21.) SZMM rendeletben foglalt szakképesítés szakmai és vizsgakövetelménye alapján készült.

Kapacitív áramokkal működtetett relés áramkörök S: B7:S21.3S2.$

Gauss-Seidel iteráció

PhD értekezés tézisei

Milyen elvi mérési és számítási módszerrel lehet a Thevenin helyettesítő kép elemeit meghatározni?

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Mikroelektronika Laboratórium

BME VIK TDK Bírálói lap 1. rész (a dolgozat részletes értékelése)

Bírálói vélemény. Jakab László Optoelektronikai eszközök és rendszerek. című MTA doktori értekezéséről

Önálló laboratórium tárgyak

Molnár Katalin A rendészettudósok új generációja? Kiemelkedő szakdolgozatok a Rendőrtiszti Főiskola MA szakának első évfolyamán

Holl András - MTMT ITSzB, MTAK, MTA CsFK CsI Makara Gábor - MTMT. MKE 44. Vándorgyűlés, Győr 2012 július 13.

Forgalmi modellezés BMEKOKUM209

Mérés és modellezés Méréstechnika VM, GM, MM 1

MATEMATIKA EMELT SZINTŰ SZÓBELI VIZSGA TÉMAKÖREI (TÉTELEK) 2005

Szekrényes András. Delamináció nem szinguláris modellezése ortotróp kompozit lemezekben szemi-rétegmodell alkalmazásával

A DIPLOMAMUNKA FORMAI KÖVETELMÉNYEI JAVASLAT

A szóbeli vizsgafeladatot ha a feladat indokolja a szaktanárok által összeállított mellékletek, segédanyagként felhasználható források egészítik ki.

Al-Mg-Si háromalkotós egyensúlyi fázisdiagram közelítő számítása

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

egy szisztolikus példa

Charaf Hassan Supporting mobile platforms with model-driven methodologies című akadémiai doktori értekezésének bírálata

Bírálat. Kuczmann Miklós: Ferromágneses hiszterézis az elektromágneses térszámításban című MTA doktori disszertációjáról

ÉRZÉKELŐK ÉS BEAVATKOZÓK I. 0. TANTÁRGY ISMERTETŐ

MEMS eszközök redukált rendű modellezése a Smart Systems Integration mesterképzésben Dr. Ender Ferenc

Mesterséges Intelligencia MI

MECHATRONIKA Mechatronika alapképzési szak (BSc) záróvizsga kérdései. (Javítás dátuma: )

SZENZORFÚZIÓS ELJÁRÁSOK KIDOLGOZÁSA AUTONÓM JÁRMŰVEK PÁLYAKÖVETÉSÉRE ÉS IRÁNYÍTÁSÁRA

Témák 2014/15/1. Dr. Ruszinkó Endre, egyetemi docens

Innocity Kft. terméktervezés, szerszámtervezés öntészeti szimuláció készítés / 7 0 / w w w. i n n o c i t y.

Logi-termikus szimuláció sztenderd tervező rendszerekben

A Kodolányi János Főiskolán folytatott tudományos publikációs tevékenységgel kapcsolatos adatbázis kialakításáról és alkalmazásáról

Gibbs-jelenség viselkedésének vizsgálata egyszer négyszögjel esetén

3.1.5 megint nincs megcímezve, a megfelelő négy al-alfejezet sav-bázis egyensúllyal és a vas ionok hatásával foglalkozik.

Analóg elektronika - laboratóriumi gyakorlatok

REAL az MTA Könyvtárának repozitóriuma

Válasz Dr. Eleőd András egyetemi tanár, az MTA doktora bírálatára

Kutatási beszámoló február. Tangens delta mérésére alkalmas mérési összeállítás elkészítése

Orvosi jelfeldolgozás. Információ. Információtartalom. Jelek osztályozása De, mi az a jel?

III. Alapfogalmak és tervezési módszertan SystemC-ben

I. A DIGITÁLIS ÁRAMKÖRÖK ELMÉLETI ALAPJAI

MINISZTERELNÖKI HIVATAL. Szóbeli vizsgatevékenység

TUDOMÁNYOS MÓDSZERTAN ÉS ÉRVELÉSTECHNIKA

A modellellenőrzés érdekes alkalmazása: Tesztgenerálás modellellenőrzővel

Kvantitatív módszerek

Könyvszemle. Szakirodalom

II. rész: a rendszer felülvizsgálati stratégia kidolgozását támogató funkciói. Tóth László, Lenkeyné Biró Gyöngyvér, Kuczogi László

Opponensi vélemény. Miért is tartom fontosnak a jelölt témaválasztását? A felvetett kérdéssel kapcsolatban a következő válaszokat tudom megfogalmazni:

1. Irányítástechnika. Készítette: Fecser Nikolett. 2. Ipari elektronika. Készítette: Horváth Lászó

Szivattyú indítási folyamatok problémája több betáplálású távhőhálózatokban

Átírás:

Bírálói vélemény Poppe András Félvezető eszközök multi-domain karakterizációja című MTA Doktori értekezéséről A dolgozat analóg és digitális áramkörök koncentrált paraméterű modellezésével foglalkozik, ahol központi szerepet kap a termikus és a fénytechnikai viselkedés szisztematikus leírása. Az elektromos viselkedést, a hőáramot, illetve az optikai sugárzást pontosan leíró elosztott paraméterű modellezés helyett a jelenségeket koncentrált paraméterű modellel veszi figyelembe, miáltal egy csatolt rendszer áll elő a figyelembe venni kívánt jelenségek együttes modellezésére. A melegedés okozta termikus problémák alapvető fontosságúak, melyeket az áramkör tervezése során figyelembe véve, lehetőség nyílik a termikus csatolások feltárására, a hibák detektálására, a hűtési megoldások tervezésére stb. Ezek óriási előnyt nyújtanak a tervező mérnök számára. A témaválasztás a fentiek alapján időszerű. A multi-domain karakterizáció azt jelenti, hogy egy áramkör elektromos és termikus viselkedését együttesen, szimultán vizsgálja. LED-ek esetében mindez kiegészül a fénytechnikai viselkedés vizsgálatával is. Azaz két, vagy három fizikai jelenség egymásra gyakorolt hatását is figyelembe tudja venni. Ennek a témakörnek a BME Elektronikus Eszközök Tanszékén Tarnay Kálmán és Székely Vladimír professzoroknak és a jól ismert TRANZ-TRAN programnak köszönhetően nagy múltja van, ahogy azt az Előszóban is olvashatjuk. A Jelölt ezen Iskola tagjaként fejleszti és viszi tovább a területet, véleményem szerint jelentősen gazdagítva azt. A jelen mű az 1996 óta (kandidátusi értekezés védésének időpontja) végzett tudományos tevékenység összefoglalása, amelyet két nagy részre tudok felosztani: Az első nagyobb rész (1. és 2. fejezet) analóg és digitális áramkörök villamos és termikus analízisével foglalkozik, amely a dolgozat 1. és 2. tézisét adja; A második rész (3. és 4. fejezet) LED-ek vizsgálatával foglalkozik, a 3. és 4. téziseket eredményezve. Az 1. fejezetben az irodalomra támaszkodva bevezeti a szimulátor csatolást és a szimultán iterációt. Mindkettő célja, hogy a csatolt elektro-termikus jelenség egyenleteit megoldja. Analóg áramkörök vizsgálatára az 1. tézisben az utóbbi módszert, míg digitális áramkörök

analízisében a 2. tézisben az előbbi módszert használja. A következő kérdések fogalmazódtak meg bennem: A szimulátor csatolás nagy hátrányaként említi, hogy konvergenciája kétséges, illetve, konvergens megoldás esetén annak helyessége kétségbe vonható. A 2. tézisbeli alkalmazása miatt kérem, mutassa be, hogyan lehet ezt a módszert biztos konvergenciára bírni. Hogyan győződhetünk meg a megoldás helyességéről? A szimulátor csatolás nagy futási ideje nem volna csökkenthető koncentrált paraméterű termikus modell segítségével? Vannak/voltak erre kísérletek? Az az érzésem, hogy a direkt módszernél említett hátrány, nevezetesen, hogy implementációja nehézségekbe ütközik, eltörpül amellett, hogy milyen előnyöket szolgáltat a megoldás során. Mi a tapasztalata/véleménye ezzel kapcsolatban? Találkozott az irodalomban a két módszer gyakorlati példán keresztül történt összehasonlításával, vagy van saját tapasztalat a két módszert illetően? Az áramkör környezetének termikus modelljével az 1.2. fejezet foglalkozik. Az 1.2.3. fejezet mutatja be részletesen a saját tudományos eredményeket. A modell egy ún. termikus karakterizációs mátrix szisztematikus feltöltésén alapszik, aminek implementálása egy áramkörszimulátorban viszonylag könnyen megtehető. Ez a módszer állandósult állapotbeli vizsgálatokra alkalmas. A következő kérdéseket teszem fel: Az 1.4. ábrán bemutatott RC-hálózat által generált egyenletrendszer gyors megoldására az áramkörszimulátorokon belül nincs módszer? A végeselem-módszer által szolgáltatott egyenletrendszerek megoldására például számos technika létezik. Ennek mintájára ki lehet dolgozni a módszert. Kihasználják ezek az analizátor szoftverek a párhuzamos architektúrákat? Ezáltal akár jelentős gyorsítás is elérhető. A linearitás jogossága merült fel kérdésként. Az 1.2.4. fejezet elején erre röviden kitér. Érdekelne, hogy milyen esetben kellene nemlineáris modellt alkalmazni. Tudna konkrét példát mutatni, amikor a lineáris modell nem alkalmas? Mekkora nehézséget jelentene ennek megvalósítása? Jól értem azt, hogy a reciprocitás elosztott paraméterű termikus modellt alkalmazó rendszerben automatikusan teljesül? Ha például végeselem-módszerrel számítjuk a hőmérséklet eloszlását. A kidolgozott módszer vajon mekkora hibával ad közelítő megoldást a végeselemmódszer vagy a véges differenciákon alapú eljárásokhoz képest? Történt ilyen jellegű összehasonlítás a módszerek között, akár a 2. fejezetben említett THERMANAL, vagy hasonló alkalmas szoftverrel? Megjegyzem, hogy a mintapéldákkal közölt összehasonlítások meggyőzőek. Az 1.4. és 1.5. fejezetek a módszer kiterjesztéseit taglalják: például a dinamikus vizsgálatokat. Az 1.6. fejezet szimulációs mintapéldákon mutatja be az elmondottakat. Az 1. fejezetet az 1. tézis zárja.

A 2. fejezet az ún. logi-termikus szimulációkkal foglalkozik, melynek célja, hogy a logikai műveleteket végző digitális integrált áramkörök analízisét ne tranzisztor szinten, hanem a logikai áramkörök vizsgálatánál szokásos magasabb absztrakciós szinten végezze el, mellyel az analízis futási ideje jelentősen csökkenthető. Szimultán vizsgálja a kapuk disszipációját és az ennek hatására bekövetkező paraméterváltozásokat. A két modellezendő probléma absztrakciós szintbeli különbsége miatt a szimulátor csatolást kell alkalmazni az analízisben (2.2.2. alfejezet), egyelőre a stacionárius állapot meghatározását megcélozva. Néhány kérdés fogalmazódott meg: Felmerült a kérdés, mert a dolgozat nem tér ki rá, hogy a 2.2. ábrán felvázolt és a 2.2.2. alfejezetben bemutatott szimulátor csatolás nem szenved a konvergenciaproblémáktól? Milyen modell írja le egy kapu elemi eseményéhez tartozó disszipációját? Mit ért eseménysűrűség alatt, és ahhoz hogy határozza meg a hőmérsékleteloszlást? Végeztek olyan kísérletet, amelyben összehasonlították a jelen módszert és az 1. tézisben bemutatott módszert, akár egy egyszerű logikai áramkörön? (a tranzisztor szintű modell és a logi-termikus modell összehasonlítása) A 2.3. és 2.4. fejezetek a módszer kiterjesztésével és további fejlesztési irányaival foglalkoznak. A fejezetet a 2. tézis zárja. A 3. fejezet a LED-ek kombinált vizsgálatával foglalkozik: elektromos, termikus és optikai mérésekkel és szimulációkkal. A 3.2. fejezetben rávilágít a LED-ekre vonatkozó termikus mérések szabványainak hiányosságaira és egy új, konzisztens mérési rendszer elvi és gyakorlati felépítését mutatja be. Ezáltal a LED elektromos, termikus és optikai tulajdonságai egyszerre mérhetők. Ezután, a 3.3. fejezetben, elvégzi a méréseken alapuló termikus kompakt modell megalkotását és a modell AC LED-ek leírására történő kiterjesztését (3.4. fejezet). Utóbbi esetére bevezeti az effektív AC termikus impedancia fogalmát. Ezt a fejezetet a 3. tézis zárja. Egy kérdés megválaszolására kérem a Jelöltet: A 3.3. és 3.4. fejezetekben bemutatott modellek validálását a dolgozat nem mutatja be. Tud mutatni néhány mérési és szimulációs eredményt, illetve azok összehasonlítását, elemzését? Néhány ábra segítené a könnyebb megértést. A 4. fejezet a LED-ek multidomain szimulációjával foglalkozik. Az irodalomból ismert fontosabbnak tartott modellek kritikai elemzését (4.1. fejezet) követően bemutatja az általa kidolgozott LED-modellt (4.1. és 4.2. fejezetek), amely alkalmas az elektromos jelenségek leírása mellett a termikus és az optikai folyamatok modellezésére is. A 4.3. és 4.4. fejezetekben a modellparaméterek viselkedését vizsgálja, és számos eredményt sorakoztat fel a szimulációs és mérési eredmények összehasonlítására (pont ezt hiányolom a 3. fejezetből). Egy megjegyzésem, kérdésem van a fejezettel kapcsolatban:

A 4.4. fejezetet olvasva bennem is felmerült nagyjából az a kérdés, amit a Jelölt a 4.4.2. fejezetben feltesz: Hagyjunk figyelmen kívül minden elméleti megfontolásból származó összefüggést, hiszen pont az elméleti összefüggéseket járja körül. Miért nem indult el egyszerűen a (65) összefüggésből, ami elég általános? Ez számomra itt kissé zavaró, hiszen egy modellt tetszőleges irányokba lehet bonyolítani, javítani, módosítani. A 4.5. fejezet néhány gyakorlati szempontból lényeges alkalmazást és eredményt mutat be, ami véleményem szerint növeli a modell hitelességét. A kitekintő 4.6. fejezet után a tézisek megfogalmazása zárja a fejezetet. A LED-ek méréséhez és modellezéséhez kapcsolható, itt felsorakoztatott és bemutatott irodalom nagyon gyérnek mondható, így a Jelölt ezirányú munkássága feltétlenül kiemelendő. Megjegyzem, hogy számomra a 4. fejezet a 3. fejezet logikus folytatása, a kettő együtt egy nagyon erős gyakorlati-elméleti egységet alkot. Többször történik utalás a 3. fejezet eredményeire. Az 5. fejezet az elért tudományos eredmények hasznosíthatóságát mutatja be röviden. A felsorakoztatott eredmények véleményem szerint hűen tükrözik a kidolgozott módszerek jó ipari alkalmazhatóságát. A dolgozat az irodalmi hivatkozások felsorolásával zárul: a tézisekhez szorosan kapcsolódó publikációkat (70db) és a felhasznált irodalom hivatkozásait (161db) sorolja fel. Az elvégzett munka nagy értékének tartom, hogy az elmondottak implementálása is megtörtént, s ezáltal konkrét CAD-tervező programok jöttek létre. Ezek nagy mértékben megkönnyítik a tervező mérnökök munkáját. A nemzetközi elismertséget tükrözi az MTMT-adatbázisban megtalálható 293 közleményre érkezett 1172 független hivatkozás (2018. július 17-ei adat). A dolgozat formájában olyan, mint egy könyv. Sok helyen túl leírónak gondolom, a részletek bemutatása számomra sok helyen hiányzott, emiatt is fogalmazódott meg oly sok kérdés. A tézisekhez kapcsolódó publikációkat (legalább a fontosabbakat) jó lett volna például függelék

formájában a dolgozathoz kapcsolni. Ugyanakkor a közel 100 oldalas dolgozat stílusa gördülékeny, olvasmányos, szépen szerkesztett műről van szó. A dolgozatban többször említett CFD és FEM ma már sokkal gyorsabban futtathatók, sőt multidomain szimulációk is megvalósíthatók. Ezzel kapcsolatban merült fel a kérdés: Van arra lehetőség, hogy a jelenség pontos fizikai és geometriai modellje alapján futtatott szimulációkból nyert eredmények alapján valósítson meg egy egyszerűbb koncentrált paraméterű modellt? Például egy eszközt és környezetét numerikus módszerekkel szimulálva előállna egy szimulációs adathalmaz, és ezen adathalmazra alapozva identifikálna egy koncentrált paraméterű modellt. A Jelölt téziseit új tudományos eredménynek elfogadom. Összefoglalva, a doktori művet nyilvános vitára alkalmasnak tartom, és javaslom annak kitűzését. Győr, 2018. július 17. Kuczmann Miklós az MTA Doktora