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Chair of Electron Devices (Prof. Dr. Frey)
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Seminar on Selected Topics of Silicon Semiconductor Technology -
- Lecturer:
- Julius Marhenke
- Details:
- Seminar, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Anmeldung über StudOn; Kenntnisse aus "Technologie integrierter Schaltungen" und/oder "Prozessintegration" werden vorausgesetzt.
- Dates:
- Tue, 14:15 - 15:45, 0.111
Die Teilnahme an der Vorbesprechung ist obligatorisch.
- Fields of study:
- WPF ME-MA-SEM-EEI 3
WPF EEI-BA-MIK 5-6
WPF EEI-MA-MIK 1-4
WPF ME-BA-SEM 3-6
- Contents:
- Ziel des Seminars ist die selbstständige Erarbeitung und schlüssige Darstellung eines Themas aus dem Gebiet der Silicium-Halbleitertechnologie.
Als Grundlage dienen dabei Literaturvorgaben der Betreuer, die durch eigene Recherchen ergänzt werden sollen. Die Teilnehmer referieren im Rahmen eines 30-minütigen Vortrags über ihre Ergebnisse.
Die Einzelthemen werden in jedem Semester aus einem anderen Schwerpunkt gewählt. In den letzten Semestern wurden beispielsweise Schwerpunktthemen wie "Bauelementetechnologien", "Mikrosystemtechnik", "Kontamination in der Halbleiterelektronik" oder "Bauelemente-, Prozess- und Anlagensimulation" behandelt.
- Recommended literature:
- Frey, L. und Ryssel, H.: Folien der Vorlesungen Technologie integrierter Schaltungen und Prozessintegration und Bauelementearchitekturen (am Lehrstuhl erhältlich)
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Einführung in die gedruckte Elektronik [GedrElektr] -
- Lecturer:
- Michael Jank
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Anmeldung über StudOn: https://www.studon.fau.de/crs3235071.html
- Dates:
- Wed, 8:15 - 9:45, 0.111
- Fields of study:
- WF EEI-BA ab 5
WF EEI-MA ab 1
- Contents:
- 1. Einführung
(was ist gedruckte Elektronik, Entwicklung, Vor-/Nachteile, Anwendungsgebiete)
2. Materialien für gedruckte Elektronik
Grundvoraussetzungen Substrat Leiter Halbleitermaterialien Isolatoren
3. Beschichtung und Druck
4. Elektrisches Verhalten von organischen Einzelbauelementen und Schaltungen
Widerstand Diode Transistor Inverter Ringoszillator
5. Anwendungen
- Keywords:
- gedruckte Elektronik organische OFET OTFT Polymer
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Semiconductor Devices -
- Lecturer:
- Tobias Dirnecker
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, ECTS: 5, Physikalische Grundlagen der Halbleiterbauelemente
- Dates:
- Wed, 14:15 - 15:45, room tbd
Anmeldung über StudOn: https://www.studon.fau.de/crs3235231.html
- Fields of study:
- WPF MT-MA-MEL ab 1
PF EEI-BA 3
PF BPT-BA-E 3
PF BPT-MA-M-E ab 1
WPF MT-BA-BV ab 5
- Prerequisites / Organisational information:
- Zur Vorlesung wird eine Übung (2 SWS) sowie ein Tutorium angeboten.
Informationen zu diesen Veranstaltungen finden Sie im Informationssystem UnivIS.
- Contents:
- Die Vorlesung Halbleiterbauelemente vermittelt den Studenten der Elektrotechnik die physikalischen Grundlagen moderner Halbleiterbauelemente. Der erste Teil der Vorlesung befasst sich nach einer Einleitung mit Bewegungsgleichungen von Ladungsträgern im Vakuum sowie der Ladungsträgeremission im Vakuum und daraus abgeleiteten Bauelementen. In der anschließenden Behandlung von Ladungsträgern im Halbleiter 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.
- Recommended literature:
- 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
- Keywords:
- Bauelemente, Halbleiter
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Semiconductor Power Devices -
- Lecturer:
- Tobias Erlbacher
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 5
- Dates:
- Thu, 16:15 - 17:45, room tbd
Vorlesung wird aufgezeichnet und über das FAU-Videoportal zur Verfügung gestellt.
- Fields of study:
- WPF WING-MA-ET-EN 1-3
WPF ME-BA-MG3 3-6
PF EEI-BA-LE 5-6
WPF EEI-BA-EuA 5-6
PF EEI-MA-LE 1-4
WPF EEI-MA-EuA 1-4
WF EEI-BA ab 5
WF EEI-MA ab 1
WPF ME-MA-MG3 1-3
WPF BPT-MA-E 1-3
- Recommended literature:
- Fundamentals of Power Semiconductor Devices, B. J. Baliga, Springer, New York, 2008 ISBN: 978-0-387-47313-0
Halbleiter-Leistungsbauelemente, Josef Lutz, Springer, Berlin, 2006 ISBN: 978-3-540-34206-9 Leistungselektronische Bauelemente für elektrische Antriebe, Dierk Schröder, Berlin, Springer, 2006 ISBN: 978-3-540-28728-5 Physics and Technology of Semiconductor Devices, A. S. Grove, Wiley, 1967, ISBN: 978-0-471-32998-5 Power Microelectronics - Device and Process Technologies, Y.C. Liang und G.S. Samudra, World Scientific, Singapore, 2009 ISBN: 981-279-100-0 Power Semiconductors, S. Linder, EFPL Press, 2006, ISBN: 978-0-824-72569-3 V. Benda, J. Gowar, D. A. Grant, Power Semiconductor Devices, Wiley, 1999
- Keywords:
- Leistungsbauelemente Halbleiter
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Optical Lithography: Technology, Physical Effects, and Modelling -
- Lecturer:
- Andreas Erdmann
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, Die Vorlesung findet voraussichtlich über Zoom statt. Weitere Hinweise finden Sie im StudOn-Kurs zur Vorlesung.
- Dates:
- Thu, 10:15 - 11:45, room tbd
- Fields of study:
- WF EEI-MA ab 1
WF EEI-BA ab 5
WF EEI-MA ab 1
WF AOT-GL ab 1
PF NT-MA 1
- Contents:
- Semiconductor lithography covers the process of pattern transfer from a mask/layout to a photosensitive layer on the surface of a wafer. It is one of the most critical steps in the fabrication of microelectronic circuits. The majority of semiconductor chips are fabricated by optical projection lithography. Other lithographic techniques are used to fabricate lithographic masks or new optical and mechanical devices on the micro- or nanometer scale. Innovations such as the introduction of optical proximity correction OPC), phase shift masks (PSM), special illumination techniques, chemical amplified resist (CAR) materials, immersion techniques have pushed the smallest feature sizes, which are produced by optical projection techniques, from several wavelengths in the early 80ties to less than a quarter of a wavelength nowadays.
This course reviews different types of optical lithographies and compares them to other methods. The advantages, disadvantages, and limitations of lithographic methods are discussed from different perspectives. Important components of lithographic systems, such as masks, projection systems, and photoresist will be described in detail. Physical and chemical effects such as the light diffraction from small features on advanced photomasks, image formation in high numerical aperture systems, and coupled kinetic/diffusion processes in modern chemical amplified resists will be analysed. The course includes an in-depth introduction to lithography simulation which is used to devise and optimize modern lithographic processes.
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Laboratory on Semiconductor and Device Metrology -
- Lecturers:
- Michael Niebauer, u.a.
- Details:
- Praktikum, 3 cred.h, certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Voraussetzung: Vorlesungen Technologie integrierter Schaltungen und/oder Halbleiter- und Bauelementemesstechnik
- Dates:
- Das Praktikum wird voraussichtlich als Blockpraktikum in der vorlesungsfreien Zeit stattfinden. Ein Termin zur Vorbesprechung wird zu Beginn des Semesters bekannt gegeben.
- Fields of study:
- WPF EEI-BA-MIK 5-6
WPF EEI-MA-MIK 1-4
WPF ME-MA-P-EEI 1-4
- Contents:
- Im Praktikum zur Halbleiter- und Bauelementemesstechnik wird ein Teil der in der gleichnamigen Vorlesung besprochenen Messverfahren praktisch durchgeführt. Zu Beginn des Praktikums wird die Relevanz der Messtechnik zur Prozesskontrolle aber auch in der Bauelementeentwicklung anhand eines typischen CMOS-Prozesses erläutert. Im Bereich Halbleitermesstechnik werden dann Versuche 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.
- Recommended literature:
- Frey, L., Halbleiter- und Bauelementemesstechnik, Skript zur gleichnamigen Vorlesung (am Lehrstuhl erhältlich).
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Laboratory on Microelectronics [PrakMikro] -
- Lecturers:
- Tobias Stolzke, Tobias Dirnecker
- Details:
- Praktikum, 3 cred.h, certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Nur EEI-BA Mikroelektronik; Der Vorbesprechungstermin ist eine Pflichtveranstaltung und muss wahrgenommen werden.
- Fields of study:
- WPF EEI-BA-MIK 5-6
- Prerequisites / Organisational information:
- Nur für Studenten im Bachelorstudium EEI mit Studienrichtung Mikroelektronik belegbar.
- Contents:
- Ziel ist es, praktische Erfahrungen in den Bereichen Herstellungsverfahren und elektrische Charakterisierung, Simulation und Entwurf sowie der Anwendung von mikroelektronischen Bauelementen, Schaltungen und Systemen zu erlangen.
Es muss eine Auswahl von 7 Versuchen getroffen werden. Hinweis: es muss von jedem der vier beteiligten Lehrstühle mindestens ein Versuch ausgewählt werden.
Die folgenden Versuche werden i.d.R. angeboten: LEB 1 - Charakterisierung von MOSFETs
LEB 2 - Charakterisierung von pn-Dioden
LEB 3 - Charakterisierung von MOS-Kondensatoren
LEB 4 - Haynes-Shockley-Experiment
LTE 1 - Analog circuit design (schematic)
LTE 2 - Analog circuit design (layout)
LTE 3 - Simulation von HF-Strukturen on-Chip mit Sonnet
LTE 4 - Diskreter Delta-Sigma ADU
LZS 1 - Entwurf und Simulation eines FlipFlops (Pflichtversuch LZS)
LZS 2 - Full-Custom-Layout einer Flipflop-Standardzelle
LIKE 1 - Digital-Entwurf mit VHDL (Pflichtversuch LIKE)
LIKE 2 - Simulation mit VHDL und Testfreundlicher Digital-Entwurf
| | | | tbd. | | | |
Stolzke, T. | |
| Versuchstermine werden in der Vorbesprechung festgelegt |
| | | tbd. | | | |
Frickel, J. | |
| Versuchstermine werden in der Vorbesprechung festgelegt |
| | | tbd. | | | |
Deeg, F. | |
| Versuchstermine werden in der Vorbesprechung festgelegt |
| | | tbd. | | | |
Beck, Ch. | |
| Versuchstermine werden in der Vorbesprechung festgelegt |
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Laboratory on Silicon Semiconductor Processing [Prak TeSi] -
- Lecturer:
- Tobias Dirnecker
- Details:
- Praktikum, 3 cred.h, certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Hinweis: Das Praktikum wird im Wintersemester nicht angeboten
- Dates:
- to be determined
- Fields of study:
- WPF ME-MA-P-EEI 1-4
WPF EEI-MA-MIK 1-4
WPF EEI-BA-MIK 5-6
WPF EEI-BA-LE 5-6
WPF EEI-MA-LE 1-4
WPF ME-MA ab 1
- Contents:
- Das Praktikum zur Technologie der Silicium-Halbleiterbauelemente vermittelt einen ersten praktischen Einstieg in die Halbleitertechnologie. Im Verlauf des Herstellungsprozesses einer Solarzelle werden die Herstellungsschritte Oxidation, Implantation, Lithographie, Ätzen und Metallisierung durchgeführt. Darüber hinaus werden wichtige Messverfahren zur Prozesskontrolle wie Schichtdickenmessverfahren, Schichtwiderstandsmessverfahren vorgestellt und zum Schluss die hergestellten Solarzellen an Hand ihrer Strom/Spannungs-Kennlinie elektrisch charakterisiert (Wirkungsgrad etc.).
- Recommended literature:
- Frey, L.: Skripten zu den Vorlesungen Technologie integrierter Schaltungen und Prozessintegration und Bauelementearchitekturen (am Lehrstuhl erhältlich)
Götzberger, A., Voß, B., Knobloch, J.: Sonnenenergie: Photovoltaik, Teubner Verlag, Stuttgart, 1994
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Reinraum- und Halbleiterpraktikum [RRPrak] -
- Lecturers:
- Julius Marhenke, Tobias Dirnecker
- Details:
- Praktikum, 6 cred.h, ECTS: 5, nur Fachstudium, Teilnahme an der Vorbesprechung (über Zoom; Uhrzeit wird noch bekannt gegeben) ist verpflichtend! Anmeldung bei StudOn notwendig. Praktikumszeiten donnerstags werden nach Gruppeneinteilung bekanntgegeben.
- Dates:
- Preliminary meeting: Thursday, 5.11.2020
- Fields of study:
- PF NT-BA 5
| | | | Thu | 8:00 - 11:00, 13:00 - 16:00 | BR 1.161 | |
Dirnecker, T.
Assistenten | |
| | | Thu | 8:00 - 11:00, 13:00 - 16:00 | 0.111 | |
Marhenke, J.
Assistenten | |
| | | Thu
Thu | 9:00 - 13:00
14:00 - 18:00 | BR 1.161, 0.111
BR 1.161 | |
Assistenten | |
| Findet u.a. im Reinraum des LEB statt. Gruppeneinteilung am Semesterbeginn. |
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Reliability and Failure Analysis of Integrated Circuits -
- Lecturer:
- Peter Pichler
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 4, Vorlesung findet digital statt. Anmeldung zur Vorlesung bitte per Email an den Dozenten: peter.pichler@fau.de
- Dates:
- Mon, 10:15 - 11:45, room tbd
Vorlesung findet wöchentlich (Mo 10:15 - 11:45) digital statt.
- Fields of study:
- WPF EEI-BA-MIK 5-6
WPF EEI-MA-MIK 1-4
WPF BPT-MA-E 1-3
WF EEI-BA ab 5
WF EEI-MA ab 1
- Contents:
- Wirtschaftlicher Erfolg beim Einsatz elektronischer Bauelemente hängt unter anderem von deren Lebensdauer ab. Zu geringe Lebensdaueren führen zu überproportionalen Garantieleistungen und Ansehensverlusten der Marke, zu hohe Lebensdauern deuten auf zu hohe Produktionskosten oder zu hohe Sicherheitsreserven hin. Neben einer Einführung in die mathematische Beschreibung von Zuverlässigeitsbetrachtungen bietet die Vorlesung eine Diskussion der relevanten Ausfallmechanismen von elektronischen Bauelementen und eine Übersicht über die Fehleranalyse an ausgefallenen Bauelementen.
- Keywords:
- Zuverlässigkeit, Fehleranalyse, Integrierte Schaltungen, Ausfallmechanismen, Messverfahren zur Qualitätssicherung
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