Halbleiterbauelemente (HBEL)5 ECTS

Lectures:

• • Halbleiterbauelemente
    (Vorlesung, 2 SWS, Lothar Frey, Tue, 16:15 - 17:45, H5)
  • Übungen zu Halbleiterbauelemente
    (Übung, 2 SWS, Matthäus Albrecht, Mon, 12:15 - 13:45, H6)
  • Tutorium Halbleiterbauelemente (optional)
    (Tutorium, 2 SWS, Assistenten, Fri, 12:15 - 13:45, H6; 1. Termin nach Absprache ab Mitte des Semesters)

Empfohlene Voraussetzungen:

Grundlagen der Elektrotechnik I

It is recommended to finish the following modules before starting this module:

Grundlagen der Elektrotechnik I (WS 2013/2014)

Inhalt:

Nach einer Einleitung werden Bewegungsgleichungen von Ladungsträgern im Vakuum sowie die Ladungsträgeremission im Vakuum und daraus abgeleitete Bauelemente besprochen. Anschließend werden Ladungsträger im Halbleiter behandelt: Hier werden die wesentlichen Aspekte der Festkörperphysik zusammengefasst, die zum Verständnis moderner Halbleiterbauelemente nötig sind. Darauf aufbauend werden im Hauptteil der Vorlesung die wichtigsten Halbleiterbauelemente, d.h. Dioden, Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren detailliert dargestellt. Einführungen in die wesentlichen Grundlagen von Leistungsbauelementen und optoelektronischen Bauelementen runden die Vorlesung ab.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

Verstehen

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

übertragen - ausgehend von den wichtigesten Bauelementen, wie Dioden, Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren - diese Funktionsprinzipien auf Weiterentwicklungen für spezielle Anwendungsgebiete wie Leistungselektronik oder Optoelektronik

Analysieren

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

Literatur:

• Vorlesungsskript, am LEB erhältlich

• Neamen, D.A.: Semiconductor Physics and Devices: Basic Principles, 2nd ed., McGraw-Hill (Richard D. Irwin, Inc., Burr Ridge), USA, 1997

• Müller, R.: Grundlagen der Halbleiter-Elektronik: Band 1 der Reihe Halbleiter-Elektronik, 7. Auflage, Springer Verlag, Berlin, 1995

• Th. Tille, D. Schmitt-Landsiedel: Mikroelektronik, Springer-Verlag, Berlin, 2004

• S.K. Banerjee, B.G. Streetman: Solid State Electronic Devic-es, Prentice Hall, 2005
  

Bemerkung:

Physikalische Grundlagen der Halbleiterbauelemente

Organisatorisches:

Unterlagen zur Vorlesung über StudOn

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

1. 247#56#H
   (Po-Vers. 2007 | Bachelorprüfung | Halbleiterbauelemente)
2. Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Bachelorprüfung | Halbleiterbauelemente)
3. Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2011 | Studienrichtung Elektrotechnik und Informationstechnik | weitere Module der Studienrichtung | Kommunikationselektronik und Schaltungstechnik | Halbleiterbauelemente)
4. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 3. Semester
   (Po-Vers. 2007 | Pflichtmodule | Halbleiterbauelemente)
5. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 3. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Pflichtmodule | Halbleiterbauelemente)
6. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2007 | Nebenfächer | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Mikroelektronik | Halbleiterbauelemente)
7. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009s | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Mikroelektronik | Halbleiterbauelemente)
8. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009w | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Mikroelektronik | Halbleiterbauelemente)
9. Informatik (Master of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Mikroelektronik | Halbleiterbauelemente)
10. Mechatronik (Bachelor of Science): 4. Semester
    (Po-Vers. 2007 | weitere Pflichtmodule | Halbleiterbauelemente)
11. Mechatronik (Bachelor of Science): 4. Semester
    (Po-Vers. 2009 | weitere Pflichtmodule | Halbleiterbauelemente)
12. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2011 | Modulgruppen M2 - M8 | Fachrichtung "Medizinelektronik" | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernfächer I | Halbleiterbauelemente)
13. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | Studienrichtung Medizinelektronik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (MEL))
14. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 5. Semester
    (Po-Vers. 2007 | PO-Version 2007 | Bachelorprüfung | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | Halbleiterbauelemente)
15. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 5. Semester
    (Po-Vers. 2008 | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | weiterer Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Pflichtbereich | Halbleiterbauelemente)
16. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 5. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Studienrichtung Informations- und Kommunikationssysteme | weiterer Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Pflichtbereich | Halbleiterbauelemente)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Vorlesung Halbleiterbauelemente_ (Prüfungsnummer: 25901)

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

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2014, 1. Wdh.: WS 2014/2015, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Lothar Frey

Termin: 14.07.2014, 14:00 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 02.02.2015, 11:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 20.07.2015, 08:00 Uhr, Ort: H 11
Termin: 08.02.2016, 13:30 Uhr, Ort: s. Aushang