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Nanoelektronik2.5 ECTS
Modulverantwortliche/r: Lothar Frey Lehrende:
Lothar Frey
Start semester: |
SS 2012 | Duration: |
1 semester |
Präsenzzeit: |
30 Std. | Eigenstudium: |
45 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Nanoelektronik
(Vorlesung, 2 SWS, Lothar Frey et al., Mon, 10:00 - 11:30, Hans-Georg-Waeber-Saal, (außer Mon 16.4.2012); single appointment on 16.4.2012, 10:00 - 11:30, Raum n.V.; am 16.04. im Seminarsaal II (neben Hans-Georg-Waeber-Saal))
Empfohlene Voraussetzungen:
Kenntnisse aus den Vorlesungen Halbleiterbauelemente bzw. Nano IV und Prozessintegration und Bauelementearchitektur wünschenswert
Inhalt:
1. Skalierung von MOS Transitoren:
Einsatzspannungs-Absenkung, „Subthreshold Slope“
Band-Band Tunneln, „Drain Induced Barrier Lowering“,
Beweglichkeitsdegradation,
Tunnelströme,
Gateverarmung,
Dotierstofffluktuationen,
Zuverlässigkeit 2. Neue Architekturen und Materialien für Nano-MOS-Bauelemente:
Hoch epsilon Dielektrika,
„Metal Gate“ Elektroden,
„Strained Silicon“, SiGe, GeOI,
FinFET, TriGate Transistoren,
Nanowire Strukturen (Si-Nanotubes, Carbon Nanotubes),
Vertikale MOS Strukturen,
Schottky MOS 3. Erzeugung kleinster Strukturen:
Optische Lithographie für sub-50 nm,
EUV Lithographie,
Elektronenstrahl- und Ionenstrahllithogarphie,
Druck und Prägetechniken,
Selbstorganisation 4. Bauelemente der nichtflüchtigen Datenspeicherung:
Ladungsspeicherung in Dielektrika und Nanokristallen (Flash EPROM),
Multibit Zellen,
Ferroelektrische Speicherzellen,
Widerstandsprogrammierbare Zellen (MRAM, PCM, spannungs-programmierbare Zellen) 5. Bauelemente mit einzelnen Elektronen:
Single Electron Device,
Resonantes Tunneln,
Schaltbare Moleküle 6. Prinzipielle Grenzen:
Quantenmechanische Grenze,
Thermische Grenze,
Statistische Grenze
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
erwerben Sachkenntnisse über den Aufbau, die Funktionsweise und die Herstellungsmethoden nanoelektronischer Bauelemente
erkennen die prinzipiellen Probleme, die sich für Bauelemente im Nanometerbereich ergeben und können unterschiedliche Lösungsansätze für zukünftige Bauelemente erarbeiten.
Literatur:
- S. Wolf: Silicon Processing for the VLSI Era: Volume 3 – The Submicron MOSFET, Lattice Press, 1995
S. Wolf: Silicon Processing for the VLSI Era: Volume 4 – Deep-Submicron Process Technology, Lattice Press, 2002
C. Y. Chang, S. M. Sze: ULSI - Technology, MacGraw-Hill, 1996
K. Goser, P. Glösekötter, J. Dienstuhl: Nanoelectronics ans Nanosystems, Springer-Verlag, 2004
H. Xiao, Introduction to Semiconductor Manufacturing Technology, Prentice Hall, 2001
R. Waser (ed.): Nanoelectronics and Information Technology: Materials, Processes, Devices, 2. Auflage, Wiley-VCH, 2005
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Nanoelektronik)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Nanoelektronik)
- Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science): ab 4. Semester
(Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Studienrichtung Mikroelektronik | Vertiefungsmodule Mikroelektronik | Nanoelektronik)
- Mechatronik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2007 | Wahlpflicht- und Wahlmodule | Wahlpflichtmodule | Katalog | Nanoelektronik)
- Mechatronik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009 | Wahlpflicht- und Wahlmodule | Wahlpflichtmodule | Katalog | Nanoelektronik)
- Mechatronik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtmodule | Katalog | Nanoelektronik)
- Mechatronik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Elektronische Bauelemente und deren Zuverlässigkeit | Nanoelektronik)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Nanoelektronik_
- , Dauer (in Minuten): 90 (s), 30 (m), benotet
- Erstablegung: SS 2012, 1. Wdh.: WS 2012/2013, 2. Wdh.: keine Wiederholung
- Termin: 29.07.2013
Termin: 17.02.2014
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