Nanoelectronics (CE6)15 ECTS
(englische Bezeichnung: Nanoelectronics)
(Prüfungsordnungsmodul: Nanoelektronik)

Lehrveranstaltungen:

• A. Halbleiterbauelemente/Semiconductor devices (5 ECTS)
  • Halbleiterbauelemente (WS 2015/2016)
    (Vorlesung, 2 SWS, Lothar Frey, Di, 10:15 - 11:45, H9; Einzeltermine am 16.10.2015, 23.10.2015, 10:15 - 11:45, H8)
  • Übungen zu Halbleiterbauelemente (WS 2015/2016)
    (Übung, 2 SWS, Tobias Stolzke, Fr, 10:15 - 11:45, H8)
  • Halbleiterbauelemente (SS 2016)
    (Vorlesung, 2 SWS, Lothar Frey, Fr, 12:15 - 13:45, H4)
  • Übungen zu Halbleiterbauelemente (SS 2016)
    (Übung, 2 SWS, Tobias Stolzke, Mi, 12:15 - 13:45, H9; Kein Übungstermin an 13.04.2016)
  • Tutorium Halbleiterbauelemente (WS 2015/2016 - optional)
    (Tutorium, 2 SWS, Tobias Stolzke, Di, 18:15 - 19:45, H9; Erster Termin: 01.12.2015)
• B. Vorlesungen im Umfang von mindestens 5 ECTS aus dem Angebot des Lehrstuhls für Elektronische Bauelemente (nach Rücksprache mit Modulverantwortlichem)

  Empfohlen werden z.B.: Technologie Integrierter Schaltungen (5 ECTS), Nanoelektronik (2,5 ECTS), Prozessintegration und Bauelementearchitekturen (5 ECTS)

  • Technologie integrierter Schaltungen (WS 2015/2016)
    (Vorlesung, 3 SWS, Lothar Frey, Di, 16:00 - 18:15, Hans-Georg-Waeber-Saal; Einzeltermine am 3.11.2015, 17.11.2015, 16:00 - 18:30, H6)
  • Übung zu Technologie integrierter Schaltungen (WS 2015/2016)
    (Übung, 1 SWS, Christian David Matthus, Mo, 16:15 - 17:45, H6, 0.111; Die Übung findet 14-tägig als 2-stündige Veranstaltung statt. Der Beginn der Übung wird in der Vorlesung bekannt gegeben,)
  • Prozessintegration und Bauelementearchitekturen (SS 2016)
    (Vorlesung, 2 SWS, Lothar Frey, Mo, 14:15 - 15:45, Hans-Georg-Waeber-Saal)
  • Übungen zu Prozessintegration und Bauelementearchitekturen (SS 2016)
    (Übung, 2 SWS, Christian David Matthus, Di, 12:15 - 13:45, Hans-Georg-Waeber-Saal)
  • Nanoelektronik (SS 2016)
    (Vorlesung, 2 SWS, Lothar Frey et al., Mo, 12:15 - 13:45, Hans-Georg-Waeber-Saal)
• B4. Einführung in die gedruckte Elektronik (2,5 ECTS)
  • Einführung in die gedruckte Elektronik (WS 2015/2016)
    (Vorlesung, 2 SWS, Michael Jank, Di, 8:15 - 9:45, 0.111)
• C. Praktikum Halbleiter- und Bauelementemesstechnik/Semiconductor and device measurement techniques (2,5 ECTS) oder Praktikum aus dem Umfeld von Mikro- und Nanoelektronik im Umfang von 2,5 ECTS oder ein Industriepraktikum von 3 Wochen Dauer (2,5 ECTS)
  • Praktikum Halbleiter- und Bauelementemesstechnik (WS 2015/2016)
    (Praktikum, 3 SWS, Anwesenheitspflicht, Tobias Dirnecker et al., Das Praktikum findet ggf. als Blockpraktikum in der vorlesungsfreien Zeit statt. Termin nach Vereinbarung. Anmeldung über StudOn; Vorbesprechung: 23.10.2015, 14:00 - 14:30 Uhr, BR 1.161)
  • Praktikum Halbleiter- und Bauelementemesstechnik (SS 2016)
    (Praktikum, 3 SWS, Anwesenheitspflicht, Tobias Dirnecker, Durchführung ggf. als Blockpraktikum in den Semesterferien)

Empfohlene Voraussetzungen:

Admission to the M. Sc.program Chemistry

Inhalt:

• Ausgehend von grundlegenden Aspekten der Festkörperphysik, werden die wichtigsten Halbleiterbauelemente, d.h. Dioden, Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren detailliert dargestellt. Auf die wesentlichen Grundlagen von Leistungs¬bauelementen und optoelektronischen Bauelementen wird kurz eingegangen.

• In Teilmodul B werden Prozessschritte zur Herstellung integrierter Schaltungen behandelt sowie Ausschnitte aus Prozessabläufen, wie sie heute bei der Herstellung von hochintegrierten Schaltungen verwendet werden, dargestellt und anhand von Bauelementen (Kondensator, Diode und Transistor) wichtige Prozessparameter und Bauelementeeigenschaften erläutert. Zudem werden Probleme, die sich aus der zunehmenden Verkleinerung der Bauelementeabmessungen ergeben erläutert und Lösungsansätze diskutiert.

• Im Praktikum werden ausgewählte Halbleiter- und Bauelementemessverfahren praktisch durchgeführt. Ausgehend von der Relevanz der Messtechnik zur Prozesskontrolle und Bauelementeentwicklung werden Versuche im Bereich der Halbleitermesstechnik zur Scheibeneingangskontrolle, zu optischen Schichtdicken- und Strukturbreitenmessverfahren, sowie zur Profilmesstechnik durchgeführt. Im Bereich Bauelementemesstechnik werden MOS-Kondensatoren und MOS-Transistoren, Dioden, Widerstände und spezielle Teststrukturen elektrisch charakterisiert.
  

• Ausgehend von grundlegenden Aspekten der Festkörperphysik, werden die wichtigsten Halbleiterbauelemente, d.h. Dioden, Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren detailliert dargestellt. Auf die wesentlichen Grundlagen von Leistungsbauelementen und optoelektronischen Bauelementen wird kurz eingegangen.

• In Teilmodul B werden Prozessschritte zur Herstellung integrierter Schaltungen behandelt sowie Ausschnitte aus Prozessabläufen, wie sie heute bei der Herstellung von hochintegrierten Schaltungen verwendet werden, dargestellt und anhand von Bauelementen (Kondensator, Diode und Transistor) wichtige Prozessparameter und Bauelementeeigenschaften erläutert. Zudem werden Probleme, die sich aus der zunehmenden Verkleinerung der Bauelementeabmessungen ergeben, erläutert und Lösungsansätze diskutiert.

• Ausgewählte Halbleiter- und Bauelementemessverfahren werden praktisch durchgeführt. Ausgehend von der Relevanz der Messtechnik zur Prozesskontrolle und Bauelementeentwicklung werden Versuche im Bereich der Halbleitermesstechnik zur Scheibeneingangskontrolle, zu optischen Schichtdicken- und Strukturbreitenmessverfahren sowie zur Profilmesstechnik durchgeführt. Im Bereich Bauelementemesstechnik werden MOS-Kondensatoren und MOS-Transistoren, Dioden, Widerstände und spezielle Teststrukturen elektrisch charakterisiert.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• erwerben die physikalischen Grundlagenkenntnisse über die Funktionsweise moderner Halbleiterbauelemente und verstehen, ausgehend von den wichtigsten Bauelementen, wie Dioden, Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren die Weiterentwicklung dieser Bauelemente für spezielle Anwendungsgebiete wie für Leistungselektronik oder Optoelektronik

• erwerben Sachkenntnisse über die Funktionsweise und Herstellungsmethoden moderner Bauelemente und können basierend darauf die prinzipiellen Probleme, die sich für Strukturen und Bauelemente im Nanometerbereich ergeben, erkennen und Lösungsansätze für zukünftige Bauelemente erarbeiten.

• erwerben Sachkenntnisse über physikalische und elektrische Halbleiter- und Bauelementemess- und Analysemethoden, lernen den praktischen Umgang mit gängigen Mess- und Analysemethoden und sind in der Lage, Teststrukturen und Bauelemente zu charakterisieren sowie die Messergebnisse zu bewerten.
  

Die Studierenden

• verfügen über physikalische Grundlagenkenntnisse zur Funktionsweise moderner Halbleiterbauelemente

• können die Weiterentwicklung der Bauelemente auf Beispiel ihrer wichtigsten Vertretern für spezielle Anwendungsgebiete wie Leistungselektronik oder Optoelektronik nachvollziehen und diskutieren

• erwerben Sachkenntnisse über die Funktionsweise und Herstellungsmethoden moderner Bauelemente und können basierend darauf die prinzipiellen Probleme, die sich für Strukturen und Bauelemente im Nanometerbereich ergeben, erkennen und Lösungsansätze für zukünftige Bauelemente erarbeiten

• verfügen über Sachkenntnisse über physikalische und elektrische Halbleiter- und Bauelementemess- und Analysemethoden, können mit gängigen Mess- und Analysemethoden praktisch umgehen und sind in der Lage, Teststrukturen und Bauelemente zu charakterisieren sowie die Messergebnisse zu analysieren und kritisch zu bewerten

Bemerkung:

Courses of study for which the module is acceptable: M.Sc. Chemie / M.Sc. Molecular Science (Elective module)

Organisatorisches:

Intended stage in the degree course: Semester 1 - 3
Frequency of offer: annually

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Chemie (Master of Science): 2-3. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Wahlmodul | Nanoelektronik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Nanoelektronik (Prüfungsnummer: 66301)

(englischer Titel: Oral Examination or Examination (Klausur) or Notes or Presentation: Nanoelectronics)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 45, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Assessment and examinations: Depending on the choice of the module
Calculation of the grade for the module: Depending on the choice of the module

Prüfungssprache: Deutsch und Englisch

Erstablegung: SS 2016, 1. Wdh.: WS 2016/2017

1. Prüfer:

Lothar Frey