József Attila Gimnázium és Eü. Szakközépiskola spec. mat.



Hasonló dokumentumok
Moore & more than Moore

Mikromechanikai technológiák

A jövő anyaga: a szilícium. Az atomoktól a csillagokig február 24.

ENIAC SE2A ENIAC CAJAL

Intelligens és összetett szenzorok

Pásztázó mikroszkóp (SEM) beszerzése a Nyugat-magyarországi Egyetem részére

Mikromechanikai technológiák

Havancsák Károly, ELTE TTK Fizikai Intézet. A nanovilág. tudománya és technológiája

Számítógépek. 2.a) Ismertesse a kombinációs hálózatok alapelemeit és a funkcionálisan teljes rendszer

Integrált áramkörök/1. Informatika-elekronika előadás 10/20/2007

A számítógép részei. Készítette: Hajdú Attila

Digitális Technika I. (VEMIVI1112D)

Elektronika. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Elektronikus Eszközök Tanszéke

BIOMEMS / LAB-on-a-CHIP ESZKÖZÖK és ORVOSDIAGNOSZTIKAI ALKALMAZÁSAIK

SAMSUNG Notebook és netbook katalógus 2011

Megmunkáló központok munkadarab ellátása, robotos kiszolgálás

Digitális Technika I. (VEMIVI1112D)

Grafén nanoszerkezetek

Lehet-e tökéletes nanotechnológiai eszközöket készíteni tökéletlen grafénból?

ELŐADÁS SZÁMÍTÓGÉP MŰKÖDÉSE FIZIKA ÉS INFORMATIKA

Mikromechanikai technológiák. Rétegeltávolítás, marások. Fürjes Péter.

1.1. Általános áttekintés

Forgácsoló gyártócellák, gyártórendszerek 1.

Kvantitatív Makyoh-topográfia , T

Asztali PC-k, notebookok

Analitikai szenzorok második rész

Az Informatika Elméleti Alapjai

Tantárgyi követelmény Szakiskola 9/E évfolyam

Sanosil Q-Jet Makulátlan Fertőtlenítés

Mikromechanikai technológiák

A Bosch Hibrid-technológiája A vezetési komfort és a környezetvédelem kombinációja

Informatikai- és irodatechnikai eszközök beszerzése adásvételi szerződés keretében - tájékoztató eljárás eredményéről

Rod Eye Digital User Manual

Hosszabb, 4"-os kijelző

5. mérés Mérés és kiértékelés számítógéppel

Lenovo Thinkpad X1 Carbon 3 20BS006EHV (20BS006EHV)

TECHNOLÓGIAI KULCSSZAVAK. 1. ELEKTRONIKA, INFORMÁCIÓS TECHNOLÓGIA (angol nyelvő rövidítés: IT) ÉS TÁVKÖZLÉS

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Nem romboló régészeti módszerek a paletta

Toshiba Qosmio X70 és Satellite P70 szórakozás felsőfokon

A TANTÁRGY ADATLAPJA

Thermo-Delta Kft. H-7030 Paks, Jedlik Á. u. 2. Tel.: / , Fax: /

29. LOGIKAI TÁROLÓ ÉS SZÁMLÁLÓ ÁRAMKÖRÖK VIZSGÁLATA

4.5. Villamos gyújtóberendezések (Ötödik rész)

Közzététel dátuma: Iktatószám: 2516/2015 CPV Kód: ; ;

ismerd meg! A PC vagyis a személyi számítógép

Sugárzásmérés. PTE Műszaki és Informatikai Kar DR. GYURCSEK ISTVÁN

SM-G930F. Felhasználói kézikönyv

és kapcsolata az európai platformokkal

MIKROFLUIDIKAI RENDSZEREK és ORVOSDIAGNOSZTIKAI ALKALMAZÁSAIK

2 GB saját kapacitással rendelkezik, ez valószínűleg gyorsan megtelik, ezért opcionális kiegészítőként ajánlott hozzá egy 4 GB kapacitású kártya:

Telepítési útmutató. Otthoni hálózati rendszer Tartalék akkumulátor KX-HNP100FX. Típus

NANOELEKTRONIKA ÉS KATONAI ALKALMAZÁSAI

SM-G935F. Felhasználói kézikönyv

Apple. 4,7 LED-backlit IPS LCD, capacitive touchscreen, 750 x 1334 pixels, ios 8, upgradable to ios 8.1.1, Dual-Core,

Használati utasítás. AMADOS III-D Fedélzeti számítógép. MG 1083 DB 547 (HU) Printed in Germany

Autonóm szenzorhálózatoktól a nanoérzékelésig

Múzeumi kiállító terek berendezése és eszközök szállítása - tájékoztató az eljárás eredményéről

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

Méréstechnika. 3. Mérőműszerek csoportosítása, Elektromechanikus műszerek általános felépítése, jellemzőik.

Tájékoztató a "Beszédprocesszorok beszerzése a Semmelweis Egyetem részére" tárgyú eljárás eredményéről

That s E[M]CONOMY: Képzés munka közben. CONCEPT MILL 450. Ipari szintű CNC-oktatás

PONTASÍTÁSOK a 2015/S számú közbeszerzés belvízi csatorna-modellek előállítására vonatkozó Műszaki Dokumentációjához

Mikroelektronikai kutatás a dig^ 20 éve

A tételhez segédeszköz nem használható!

Havancsák Károly Nagyfelbontású kétsugaras pásztázó elektronmikroszkóp az ELTÉ-n: lehetőségek, eddigi eredmények

MUNKAGÖDÖR TERVEZÉSE

Kapuáramkörök működése, felépítése, gyártása

BIOMEMS eszközök TECHNOLÓGIÁJA és ORVOSDIAGNOSZTIKAI ALKALMAZÁSAIK

MIKRO- ÉS NANOTECHNIKA II

Motorok és vezérlések redőnyökhöz. Minden, amire Önnek az automatizáláshoz szüksége van

Rollei Sunglasses Cam A csomag tartalma

TANTÁRGYLEÍRÁS. OKJ azonosító 01/1.0/ Tantárgy kódja Meghirdetés féléve 1. Kreditpont 2 Heti kontakt óraszám (elm.+gyak.

Lajstromozásra nem kötelezett UL A1 (FAI RW ) légi jármű LÉGIALKALMASSÁGI VIZSGÁLATI JEGYZŐKÖNYV

Processzor: Operációs rendszer: Operációs memória: Kijelző: Flash memóriabővítő:

Adatlap Fujitsu LIFEBOOK SH531 noteszgép

Tartalomjegyzék. 1. Alapfogalmak Az A/D (analóg-digitális) átalakítás...4

Agrár-környezetvédelmi Modul Agrár-környezetvédelem, agrotechnológia. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

GT-C6712. Felhasználói kézikönyv

SITRANS FUS380 ultrahangos áramlásmér. SITRANS FUE380 ultrahangos áramlásmér

Az ajánlatkérő megbízásából (ajánlattevő neve) -t a közbeszerzési eljárásban ajánlattételre az alábbiak szerint tisztelettel felkérem.

Közbeszerzési Értesítő száma: 2014/116. Tájékoztató az eljárás eredményéről (1-es minta)/ké/ KÉ. Hirdetmény típusa:

Acer Aspire S G25EWS

Android táblagép MT102W - 7. Felhasználói kézikönyv

Billenőkörök. Billenő körök

Hardware minőségellenőrzése az elektronikai gyártási folyamat során Ondrésik Tamás, O0QUL3

4. melléklet: Témajavaslatok önálló munkához a évfolyamon

R3 medencetisztító robot Kezelési útmutató 1./15 oldal

Digitális Technika I. (VEMIVI1112D)

Integrált áramkörök termikus szimulációja

erettsegizz.com Érettségi tételek

Vízellátás-Csatornázás. Összeállításnál felhasznált anyagok, előadások készítői:kónya T. (DE MK) Szikra Cs. (BME)

Digitális mikrofluidika THz-es képalkotáshoz

Bevezetés A talajok fizikai-mechanikai és technológiai tulajdonságai... 10

17. Kapcsolok. 26. Mit nevezünk crossbar kapcsolónak? Egy olyan kapcsoló, amely több bemenet és több kimenet között kapcsol mátrixos módon.

INFORMATIKA 1-4. évfolyam

IT eszközbeszerzés: hardver- és szoftvereszközök beszerzése

MEMS eszközök és alkalmazásaik

b) Adjunk meg 1-1 olyan ellenálláspárt, amely párhuzamos ill. soros kapcsolásnál minden szempontból helyettesíti az eredeti kapcsolást!

Átírás:

1 MESTERSÉGEM CÍMERE F, mint FIZIKUS Tateyama Kagaku Ind. Co. Ltd., Toyama, Japan 3 irányú szilícium gyorsulásérzékelő József Attila Gimnázium és Eü. Szakközépiskola spec. mat. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Mérnök fizikus (1999), MBA (2002), Ph.D (2004) Furtwangeni Egyetem nedvességérzékelő fejlesztése Magyar Tudományos Akadémia Energiatudományi Kutatóközpont Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet MEMS Laboratórium és a BIOMEMS csoport vezető Szilícium és polimer alapú szenzorok, mikroés nanofluidikai rendszerek fejlesztése és vizsgálata (MEMS, BIOMEMS) Mikromechanika és MEMS technológia oktatás a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen

2 A szilícium diadala Fürjes Péter

3 A SZILÍCIUM (silex)

4 A SZILÍCIUM Felfedező: Jons Berzelius 1823, Svédország Természetes előfordulás: gránit, kvarc, agyag, homok 2. leggyakoribb elem a Földön Egyéb felhasználás

5 A SZILÍCIUM mint kémiai elem Tulajdonság: szürke színű, fémesen csillogó, nagyon kemény anyag. Rendszám: 14 (1s2 2s2 2p6 / 3s2 3p2) 4. főcsoport / félfém Rács: a gyémántéhoz hasonló Elektromos tulajdonság: FÉLVEZETŐ

6 A FÉLVEZETŐK Hogyan változik a vezetők ellenállása a hőmérséklettel? A félvezetők ellenállása: negatív hőmérsékleti együttható félvezető fém

7 A DIÓDA Adalékolt félvezetők: n (elektron) és p (lyukvezető) típus

8 A TRANZISZTOR Helyettesíti az elektroncsövet. Funkciók: kapcsoló / erősítő / feszültségstabilizálás

9 AZ ELSŐ INTEGRÁLT ÁRAMKÖR A tranzisztor megoldás az elektroncső problémáira (pl. fogyasztás, megbízhatatlanság). Az integrált áramkör megoldja a diszkrét elemek kapcsolásának problémáit (helytakarékosság).

10 TÉRVEZÉRELT TRANZISZTOR (FET) A CPU és a memória alapegysége Funkciók: erősítés (analóg jelek), kapcsoló

11

12 AZ ELSŐ SZÁMÍTÓGÉP Neumann János (1903 1957) Kidolgozta az elektronikus számítógépek logikai elrendezését a kettes számrendszert alapján. Alapelemei: memória, programtárolás, utasítás rendszer

13 A SZÁMÍTÁSI KAPACITÁS FEJLŐDÉSE

14 HÁNY TRANZISZTOR FÉR EL EGY CHIPEN? A MOORE TÖRVÉNY Gordon Moore (1965)

15 INTEL CORE i7

16 INTEL 2003 2011 3D TRI GATE tranzisztor

17 TECHNOLÓGIA: a homoktól a processzorig

18 INFRASTRUKTÚRA MIKRO / NANO MTA EK MFA MEMS labor: 300+150 m 2 clean room (4inch wafers) 1 m felbontású maszkkészítés (Heidelberg laser PG & direkt írás), Maszkillesztő / nanoimprinting rendszer (Karl Süss MA 6, Quintel), DRIE (Oxford Instruments Plasmalab 100), Fizikai és kémiai rétegleválasztások (párologtatás, porlasztás, 2x4 diffúziós cső, LPCVD, ALD), Wafer bonder (Karl Süss BA 6), ion implanter, etc. Nanoskálás megmunkálás és karakterizáció: E BEAM, FIB, SEM, TEM, AFM, XPS, EDX, Auger, SIMS RAITH 150 E BEAM Direct írás / maszkgyártás Ultra nagy felbontás (8nm) Zeiss SMT LEO 1540 XB SEM, Canion FIB nanoprocessing system SEM és fókuszált ionnyaláb (FIB), Gáz injektáló rendszer (GIS) (EBAD, IBAD) és Energia Diszperzív Spektroszkóp (EDS)

19 INFRASTRUKTÚRA MIKRO / NANO INTEL FAB

20 MORE THAN MOORE MEMS: az érzékelők forradalma

21 MEMS: SI SZENZOROK mikro elektromechanikai rendszerek Példa: autóipari alkalmazás Motor / sebességváltó diagnosztika és kontrol Élet és közlekedésbiztonság Komfort Mikrorendszerek előnyei: nagy rendszer változások vezérlése kis mértékű behatásokkal, új működési elvek realizálása, minőségi előnyök a méretcsökkentés révén, tetszőleges funkciók társítása: érzékelés, számítás, aktuálás (beavatkozás), vezérlés és kommunikáció, az ezeket megvalósító eszközök integrálása egy rendszerben, alapvetően felületi, rétegtechnológiai realizálás, csoportos (batch) megmunkálás, a MEMS eszköz árképzése: a chip 0,1 50%, a tokozás 50 99%.

Fürjes Péter A szilícium diadala 22 GUESS WHO? Steve Jobs APPLE

23 SZEDJÜK SZÉT VIRTUÁLIS IPHONE UNKAT! 2014 IPHONE 6 2008/09 IPHONE Gyorsulásmérő (diszkrét) Proximity Környezeti világítás 2010/11 IPHONE Giroszkóp Magnetométer MEMS mikrofon Gyorsulásmérő (diszkrét) RGB / Proximity COMBO Környezeti világítás 2012/13 IPHONE 5 Ujjjlenyomat Giroszkóp Magnetométer MEMS mikrofon Gyorsulásmérő (diszkrét) Proximity Környezeti világítás 2012/13 IPHONE 5 Szenzor Hub: Ujjjlenyomat Giroszkóp Magnetométer Mikrofon Gyorsulásmérő (diszkrét) Proximity Környezeti világítás Szenzor Hub: Nyomás 6 tengelyű gyorsulásmérő Ujjlenyomat Giroszkóp Magnetométer Mikrofon Gyorsulásmérő (diszkrét) Proximity Környezeti világítás

24 SZENZOROK AZ IPHONE BAN Környezeti világítás: a képernyő fényerejének beállításához (akku élettartam) Érintőképernyő: érintés helyinformáció a processzor számára Proximity: Telefon távolságát méri a felhasználó arcától. Kikapcsolja a billentyűzetet telefonálás közben. Ujjlenyomat: A HOME gombba épített (ami zafír borítású) kapacitív szenzor 500ppi felbontással. Rotáció szenzor (a normál horizonthoz képest): a GIRO adataiból. Gyorsulásérzékelő: Az eszköz gyorsulását méri 3 tengely irányában (pl. gravitáció). MEMS eszköz. GIROszkóp: a forgási sebességet méri a különböző tengelyek körül. MEMS eszköz. Nedvesség: Magnetométer: a Föld mágneses terét méri 3 merőleges irány mentén. Gravitáció: a garvitáció irányát méri a 3D gyorsulásérzékelő szenzor adatai alapján.

25 MIKROFON High Performance MEMS mikrofonok (3 4db) Felső elektróda: Au SiO 2 / SiN x membránon Alsó elektróda: n Si A d C d A d Co 2 DRIE (mély reaktív ionmarással) mart membrán

26 GYORSULÁS GRAVITÁCIÓ Képernyő forgatás: a gravitációs gyorsulás mérése Kapacitív mérési elv: kondenzátor elektródáinak távolsága Párhuzamos elektródájú (síkkondenzátor) elrendezésben az érzékenység kis elmozdulások esetén: A d C d A d Co 2 Bosch

27 Fürjes Péter A szilícium diadala SZEDJÜK SZÉT VIRTUÁLIS SAMSUNG GALAXY S6 UNKAT IS!

28 SZEDJÜK SZÉT VIRTUÁLIS SAMSUNG GALAXY S6 UNKAT IS!

29 Fürjes Péter A szilícium diadala SZEDJÜK SZÉT VIRTUÁLIS SAMSUNG GALAXY S6 UNKAT IS!

30 ÉS MIT HOZ A JÖVŐ?

31 ÚJ MEMS ESZKÖZÖK A TELEFONOKBAN (2018) UV szenzor? LIDAR? Ultrahang? Sugárzás szenzor? MEMS joystick Energy harvesting gyorsulásmérő / GIRO COMBO Nyomásmérő Nedvességérzékelő Hőmérő Még több mikrofon Szilícium oszcillátor az órához Antenna switch Gáz / biokémiai szenzor Autó fókusz (kamera) MEMS tükrök (PicoProjektor) Mikro hangszóró Érintőképernyő Infravörös szenzor? NÉZZÜK A VÉLEMÉNYEKET!

32 MESTRESÉGES ÉRZÉKELÉS: ROBOTOK

33 MEMS: SI SZENZOROK A legjobb minta: az emberi érzékelés (biomimetika)

34 MESTERSÉGES TAPINTÁS Humán tapintó receptorok BIOMIMETIKUS ERŐÉRZÉKELÉS A tapintás analógiája statikus nyomás, alacsony és magas frekvenciás vibráció, NYÍRÓERŐ!!!, csúszás, érdesség, mintázat, alak

35 MESTERSÉGES TAPINTÁS and the WORLD CHAMPION is Csillagorrú vakond: tapintó szem Eimer szerv

36 3D PIEZOREZISZTÍV ERŐDETEKTOR 3D erőtérkép 2D felületen INTEGRÁLT KIOLVASÓ ELEKTRONIKA Pórusos Si mikromechanika és CMOS technológia érzékelő tömbök 64 (8x8) taxel méretig az ujjbegyhez hasonló felbontás és érzékenység neuromorf rugalmas borítás 8x8 (7x7mm) 40 kontaktus, MEMS + CMOS

37 3D TAPINTÁSÉRZÉKELÉS ROBOTOKBAN http://www.youtube.com/user/tactologic/videos Erőmérő: PDMS félgömbökkel

38 ROBOTVEZÉRLÉS MEMS JOYSTICK

39 MOORE TÖRVÉNY 2025 ig

40 MORE THAN MOORE 2015

41 TÁMOGATÓK a Bolyai János és a MedInProt kutatási ösztöndíjak (Magyar Tudományos Akadémia) MENTORAIM Kónya István Scitovszky Szilvia Dücső Csaba Bársony István Köszönöm a figyelmet, és a meghívást! www.mems.hu / www.biomems.hu

42 A munkád kitölti az életed nagy részét, és az egyetlen út, hogy igazán elégedett légy: hinned kell, hogy nagy dolgot viszel végbe. és az egyetlen út ahhoz, hogy nagy dolgot vigyél végbe, szeretned kell azt amit csinálsz. Ha még nem találtad meg, keresd tovább! Soha ne nyugodj bele! Steve Jobs 1955 2011