Grundlagen der Nanotechnologie II (B8)15 ECTS
(englische Bezeichnung: Fundamentals in Nanotechnology II)
(Prüfungsordnungsmodul: Grundlagen der Nanotechnologie II)

Lehrveranstaltungen:

• • Nano III: Materialien (WS 2020/2021)
    (Vorlesung, 2 SWS, Heinz Werner Höppel, Di, 16:15 - 17:45)
  • Nano IV: Halbleiter (SS 2021)
    (Vorlesung, 2 SWS, Tobias Dirnecker, Do, 10:15 - 11:45, 0.111; Veranstaltung für Studiengang Nanotechnologie. Die Veranstaltung wird zunächst im digitalen Format über StudOn (https://www.studon.fau.de/crs2847766.html) stattfinden.)
  • Praktikum Nanotechnologie 2 (WS 2020/2021)
    (Praktikum, 5 SWS, Anwesenheitspflicht, Joachim Kaschta et al., Di, 8:00 - 14:00, Praktikum WW; Teilnahme nur mit Sicherheitsbelehrung: 03.11.202o per zoom; Vorbesprechung: 10.11.2020, 9:00 - 10:00 Uhr)
  • Praktikum Nanotechnologie 3 (SS 2021)
    (Praktikum, 5 SWS, Anwesenheitspflicht, Johannes Will et al., Di, 8:00 - 13:00, Praktikum WW; Vorbesprechung mit Sicherheitsbelehrung - TEILNAHMEPFLICHT)

Inhalt:

Folgende Inhalte werden vermittelt:

• Herstellung von Nanomaterialien

• Definition von Nanomaterialien

• Grundlagen der Thermodynamik und Besonderheiten bei Nanomaterialien

• Mechanische Eigenschaften von NM

• Severe Plastic Deformation

• Bulk Metallic Glass

• Bottom-up Verfahren

• Schichttechnik

• Magnetische Eigenschaften

• Herstellung von Halbleitern

• Eigenschaften von NM in Halbleitern

• Ladungsträgerkonzentrationen im intrinsischen (undotierten) und dotierten Halbleiter
  

• Transporteigenschaften (Drift, Diffusion) von Ladungsträgern im Halbleiter
  

• Funktionsweise von Halbleiterbauelementen (Dioden, Feldeffekttransistoren)
  

• Überblick über die wichtigsten Prozessschritte zur Herstellung von Halbleiterbauelementen

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

Verstehen

• Verstehen grundlegender Prozesse zur Erzeugubg von NC-Materialien

• Verstehen grundlegende physikalische Vorgänge (u.a. Drift, Diffusion, Generation, Rekombination) im Halbleiter

• Interpretieren Informationen aus Bänderdiagrammen
  

Anwenden

• Beschreiben die Funktionsweisen moderner Halbleiterbauelemente

• Berechnen Kenngrößen der wichtigsten Bauelemente

• Beschreiben von Prozessabläufen und Struktur-eigenschaftskorrelationen
  

Analysieren

Folgende Lernziele werden angestrebt:

• Vertieftes Erlernen des vielfältigen strukturellen Aufbaus der Nanomaterialien

• Vertiefung der Zusammenhänge zwischen der Struktur und den Eigenschaften von NM

• Anwendung der Thermodynamik auf die Besonderheiten bei NM

• Vertiefung des Wissens zu den mechanischen Eigenschaften und den Härtungsmechanismen bei NM

• Erwerben von Grundlagen zur Herstellung von NM und Beurteilung unterschiedlicher Verfahren

• Vertiefung der erlernten Inhalte durch Übung und Praktikum, Untersuchen der Auswirkung von Nanostrukturen auf mechanische Eigenschaften

• Diskutieren das Verhalten der Bauelemente z.B. bei hohen Spannungen oder erhöhter Temperatur

Literatur:

• Vorlesungsskript, am LEB erhältlich

• R. Müller: Grundlagen der Halbleiter-Elektronik, Band 1 der Reihe Halbleiter-Elektronik, Springer-Verlag, Berlin, 2002

• D.A. Neamen: Semiconductor Physics and Devices: Basic Principles, McGraw-Hill (Richard D. Irwin Inc.), 2002

• D. Widmann, H. Mader, H. Friedrich: Technology of Integrated Circuits, Springer Verlag, 2000
  

Organisatorisches:

Unterlagen zur Vorlesung über StudOn

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Nanotechnologie (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Nanotechnologie (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Grundlagen der Nanotechnologie II)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Klausur Nano III: Materialien + Nano IV: Nanoelektronik / Halbleiter (Prüfungsnummer: 57101)

(englischer Titel: Written Examination on Nano III: Materials + Nano IV: Nanoelectronics/Semiconductors)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Zum Bestehen der Gesamtklausur müssen in jedem Prüfungsteil mindestens jeweils 33,33% der Punkte erzielt werden! Bei Nichtbestehen nur eines Prüfungsteils muss die gesamte Prüfung wiederholt werden!

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Nano Prüfer

Termin: 22.02.2021, 11:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 26.07.2021, 11:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 21.02.2022, 08:00 Uhr, Ort: H 9 TechF
Termin: 08.08.2022

Praktikum Nano II (Prüfungsnummer: 57102)

(englischer Titel: Laboratory: Nano II)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 5 ECTS

weitere Erläuterungen:
Das Modul wird bestanden, wenn alle Vor- und Nachprotokolle vollständig vorliegen und vom jeweiligen Versuchsbetreuer hinsichtlich ihrer Richtigkeit abtestiert wurden. Die entsprechende Testatkarte ist vom Studierenden in Eigenregie verantwortlich zu führen.

Erstablegung: WS 2020/2021

1. Prüfer:

Joachim Kaschta

Praktikum Nano III (Prüfungsnummer: 57103)

(englischer Titel: Laboratory: Nano III)

Studienleistung, Praktikumsleistung, unbenotet, 5 ECTS

weitere Erläuterungen:
Das Modul wird bestanden, wenn alle Vor- und Nachprotokolle vollständig vorliegen und vom jeweiligen Versuchsbetreuer hinsichtlich ihrer Richtigkeit abtestiert wurden. Die entsprechende Testatkarte ist vom Studierenden in Eigenregie verantwortlich zu führen.

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: SS 2021

1. Prüfer:

Heinz Werner Höppel