Grundlagen der Nanotechnologie II (B8)15 ECTS (englische Bezeichnung: Fundamentals in Nanotechnology II)
(Prüfungsordnungsmodul: Grundlagen der Nanotechnologie II)
Modulverantwortliche/r: Heinz Werner Höppel Lehrende:
Heinz Werner Höppel, Joachim Kaschta, Stefanie Rechberger, Tobias Dirnecker
Start semester: |
WS 2020/2021 | Duration: |
2 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
210 Std. | Eigenstudium: |
240 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Nano III: Materialien (WS 2020/2021)
(Vorlesung, 2 SWS, Heinz Werner Höppel, Tue, 16:15 - 17:45)
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Nano IV: Halbleiter (SS 2021)
(Vorlesung, 2 SWS, Tobias Dirnecker, Thu, 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.)
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Praktikum Nanotechnologie 2 (WS 2020/2021)
(Praktikum, 5 SWS, Anwesenheitspflicht, Joachim Kaschta et al., Tue, 8:00 - 14:00, Praktikum WW; Teilnahme nur mit Sicherheitsbelehrung: 03.11.202o per zoom; Preliminary meeting: 10.11.2020, 9:00 - 10:00 Uhr)
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Praktikum Nanotechnologie 3 (SS 2021)
(Praktikum, 5 SWS, Anwesenheitspflicht, Johannes Will et al., Tue, 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
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- 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:
Keywords: Bottom-up, Top-Down, Nanokristalline Werkstoffe, Bauelemente, Halbleiter
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- 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)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 57101 Nano III: Materialien + Nano IV: Nanoelektronik / Halbleiter (Gewichtung: 100.0 %, Prüfung, Form: Klausur, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: 90, 5 ECTS, Prüfung).
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- 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 (T10050) |
- 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)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 57102 Praktikum Nano II (Studienleistung, Form: Praktikumsleistung, unbenotet, Dauer: -, 5 ECTS, Prüfung).
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- 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 (100556) |
Praktikum Nano III (Prüfungsnummer: 57103)
(englischer Titel: Laboratory: Nano III)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 57103 Praktikum Nano III (Studienleistung, Form: Praktikumsleistung, unbenotet, Dauer: -, 5 ECTS, Prüfung).
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- 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 (100515) |
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