Materialien der Elektronik und Energietechnik mit Vertiefung Crystal Growth (M1_CG_WW6)30 ECTS
(englische Bezeichnung: Materials for Electronics and Energy Technology especially Crystal Growth)

Lehrveranstaltungen:

• • Materialien und Bauelemente für die Optoelektronik und Energietechnologie: Grundlagen (WS 2014/2015)
    (Vorlesung, 2 SWS, Christoph J. Brabec, Di, 9:00 - 11:00, 3.71; ab 14.10.2014)
  • Grundlagen des Kristallwachstums und der Halbleitertechnologie (WS 2014/2015)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Wellmann, Mo, 14:15 - 15:45, 3.71)
  • Praktikum Wahlfach Crystal Growth (WS 2014/2015)
    (Praktikum, 3 SWS, Peter Wellmann, Do, 8:00 - 18:00, 3.71; n.V.)
  • Materialien und Bauelemente für die Optoelektronik und Energietechnologie: Anwendung (SS 2015)
    (Vorlesung, 2 SWS, Christoph J. Brabec, Di, 9:00 - 11:00, 3.71)
  • Halbleitercharakterisierung (SS 2015)
    (Vorlesung, 2 SWS, Miroslaw Batentschuk et al., Fr, 10:00 - 11:30, 3.71)
  • Exkursionen (SS 2015)
    (Exkursion, Peter Wellmann, bitte Aushänge beachten)
  • Elektronische Bauelemente und Materialfragen (Technologie II) (SS 2015)
    (Vorlesung, 2 SWS, Peter Wellmann, Blockveranstaltung 15.4.2015-6.5.2015 Mi, Blockveranstaltung 17.6.2015-15.7.2015 Mi, 8:30 - 11:00, 3.71)
  • Grundlagen der Halbleiterphysik (WS 2014/2015)
    (Vorlesung, 2 SWS, Wolfgang Heiß, Mo, 16:00 - 17:30, 3.71; ab 13.10.2014)
  • Kernfachpraktikum I Werkstoffe der Elektronik und der Energietechnologie (SS 2015)
    (Praktikum, 3 SWS, Miroslaw Batentschuk, nach Vereinbarung, Martenstr. 7, LS WW6)
• Wahlvorlesungen

  Aus den optionalen Wahlveranstaltungen können Vorlesungen gewählt werden, die mit 3 ECTS in das Modul eingehen.

  • Leuchtstoffe (SS 2015 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Miroslaw Batentschuk et al., Mo, 16:00 - 17:30, 3.71)
  • Technologie der Züchtung von Halbleiterkristallen und Photovoltaik (SS 2015 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Jochen Friedrich, Mi, 12:15 - 13:45, Raum n.V.; Seminarraum 1, Fraunhofer IISB, Schottkystr.10, 91058 Erlangen)
  • Halbleiter großer Bandlücke (SS 2015 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Peter Wellmann, Blockveranstaltung 27.5.2015-10.6.2015 Mi, 8:30 - 11:00, 3.71)
  • Kolloidale Nanokristalle (WS 2014/2015 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Wolfgang Heiß, Fr, 12:00 - 13:30, 3.71; ab 15.10.2014; Termin gilt ab Freitag 24.10.14)
  • Aufbau- und Verbindungstechnik in der Leistungselektronik (WS 2014/2015 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Uwe Scheuermann, Fr, 12:15 - 13:45, A 2.16)

Inhalt:

Materialien und Bauelemente für die Optoelektronik und Energietechnologie: Grundlagen und Anwendungen (Brabec, Matt)

• Grundlagen der Festkörper- und Halbleiterphysik mit Schwerpunkt auf anorganische und organische Halbleitermaterialien

• Grundlagen und Anwendungen der optoelektronischen Bauelemente der erneuerbaren Energietechnologie, mit Schwerpunkt auf Energieerzeuger (Solarzellen), Energiekonverter (z.B. anorganische und organische LEDs), Energiespeicher (Batterien, Brennstoffzelle, Supraleiter)
  

Grundlagen des Kristallwachstums und der Halbleitertechnologie (Wellmann)

• Grundlagen des Kristallwachstums

• Grundlagen der Silizium Halbleitertechnologie (Oxidation, Dotierung mittels Diffusion und Ionenimplantation, Ätzen, Metallisierung, Lithografie Packaging
  

Praktikum Crysatl Growth (Wellmann)

• Czochralski Kristallwachstum von InSb

• Modellierung in der Kristallzüchtung

• Halbleitercharakterisierung
  

Halbleitercharakterisierung (Osvet, Forberich, Matt, Meißner, Batentschuk)

• Physikalische Grundlagen

• Messmethoden (bildgebende Verfahren, Bestimmung der Realstruktur, optische und elektrische Charakterisierung, chemische Analysemethoden
  

Elektronische Bauelemente und Materialfragen (Wellmann)

• Korrelation von Bauelementfunktion (Bipolar-Diode, Bipolar-Transistor, Schottky-Diode, Feldeffekt-Transistor, Leucht- und Laserdiode) mit Materialeigenschaften

• Grundlagen Epitaxie
  

Grundlagen der Halbleiterphysik (Heiss)

• Bindungen und Kristallstruktur

• Bänder, Bandlücken und Bandstruktur

• Ladungsträgerstatistik und Dotierung

• Elektrischer Transport

• Einfache Bauelemente - vom Ohmschen Kontakt zur Diode

• Optische Eigenschaften von Halbleitern

• Elektro-Optische Bauteile
  

Kernfachpraktikum (Batentschuk)

• Transporteigenschaften in Halbleitern

• Optische Eigenschaften von Leuchtstoffen und Halbleitern

• Thermoelektrizität
  

Lernziele und Kompetenzen:

• Die Studierenden erwerben fundierte Kenntnisse über Materialeigenschaften und deren Anwendung in elektronischen Bauelementen.

• Kennenlernen experimenteller Techniken in den Werkstoffwissenschaften, Verfassen von technischen Berichten, Teamarbeit.

Literatur:

Wird in den Lehrveranstaltungen angegeben.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffe in der Elektrotechnik | 1. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M1) | Materialien der Elektronik und Energietechnik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Materialien der Elektronik und Energietechnik mit Vertiefung Crystal Growth (Prüfungsnummer: 62902)

(englischer Titel: Materials for electronic and energy technology with special crystal growth)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 40, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2015, 1. Wdh.: WS 2015/2016

1. Prüfer:

Christoph J. Brabec

Materialien der Elektronik und Energietechnik mit Vertiefung Crystal Growth (Praktika und Exkursionen) (Prüfungsnummer: 62901)

(englischer Titel: Materials for electronic and energy technology with special crystal growth)

Prüfungsleistung, Studienleistung, unbenotet

Erstablegung: SS 2015, 1. Wdh.: WS 2015/2016

1. Prüfer:

Peter Wellmann