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Halbleitertechnik I - Bipolartechnik (HL I - Bipolar)5 ECTS (englische Bezeichnung: Bipolar Technology)
(Prüfungsordnungsmodul: Halbleitertechnik I - Bipolartechnik (HL I))
Modulverantwortliche/r: Jörg Schulze Lehrende:
Jörg Schulze, Jannik Schwarberg
Startsemester: |
SS 2022 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Halbleitertechnik I - Bipolartechnik
(Vorlesung, 2 SWS, Jörg Schulze, Mo, 12:15 - 13:45, 0.111; Einzeltermin am 25.4.2022, 8:15 - 9:45, 0.111)
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Übungen zu Halbleitertechnik I - Bipolartechnik
(Übung, 2 SWS, Jannik Schwarberg, Mo, 8:15 - 9:45, 0.111; ab 2.5.2022)
Empfohlene Voraussetzungen:
Kenntnisse aus den Vorlesungen Halbleiterbauelemente und HLT I - Technologie Integrierter Schaltungen von Vorteil
Inhalt:
- Beschreibung eines psn-Übergangs im thermodynamischen Gleichgewicht (Raumladungszonen, Poisson-Gleichung, Depletion-Näherung und Built-in-Spannung),
Beschreibung eines psn-Übergangs im Nicht-Gleichgewicht (I-U-Charakterisitik des idealen pn-Übergangs, Rekombinationsmechanismen in pn-Übergängen, I-U-Charakterisitik des realen pn-Übergangs, Durchbruchmechanismen in pn-Übergängen),
Dioden-Spezialformen: Schottky-Diode und Ohmscher Kontakt, Z-Dioden (Zener-Diode und Avalanche-Diode), IMPATT-Diode (Impact-Ionization-Avalanche-Transit-Time-Diode), Gunn-Diode, Uni-Tunneldiode, Esaki-Tunneldiode, Shockley-Diode, DIAC (Diode for Alternating Current),
Aufbau und Funktionsweise von Bipolar- und Heterobiplartransistoren: Ideales und reales Verhalten und Hochfrequenzbetrieb,
Thyristor und lichtgezündeter Thyristor, TRIAC (Triode for Alternating Current).
Als Ausblick wird zum Schluss der Vorlesung auf Leistungsbipolartransistoren mit isoliertem Gate wie dem Gate-Turn-Off-Thyristor (GTO-Thyristor) und dem Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT)und auf BiCMOS-Schaltungen eingegangen.
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden besitzen die Kenntnis und das Verständnis der mathematisch-physikalischen Grundlagen der Bauelement-Modellierung, kennen die ideale und die reale Funktionsweise und den Aufbau diverser Halbleiterdioden und haben ein umfassendes Verständnis vom Aufbau und vom idealen/ realen Verhalten eines Bipolar- und eines Heterobipolartransistors. Darüber hinaus kennen sie die prinzipielle Funktionsweise von Thyristoren und haben erste Grundkenntnisse von der Funktionsweise von Leistungsbipolartransistoren mit isoliertem Gate und von BiCMOS-Schaltungen (BiCMOS: Schaltungstechnik, bei der Bipolar- und Feldeffekttransistoren miteinander kombiniert werden). Außerdem kennen sie die prinzipiellen Herstellungsprozessabläufe moderner Bipolar- und BiCMOS-Prozesse.
Literatur:
- Schaumburg: Halbleiter, Teubner Verlag, 1991
Löcherer: Halbleiterbauelemente, Teubner Verlag, 1992
Thuselt: Physik der Halbleiterbauelemente, Springer Verlag, 2005
Sze: Physics of Semiconductor Devices, John Wiley & Sons, 1981
Roulsten: An Introduction to the Phys. of Sem. Devices, Oxford Univ. Press, 1999
Chang: ULSI Devices, John Wiley & Sons, 2000
Weitere Informationen:
Schlüsselwörter: Halbleitertechnik, Bipolartechnik
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Artificial Intelligence (Master of Science)
(Po-Vers. 2021s | TechFak | Artificial Intelligence (Master of Science) | Gesamtkonto | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Mikroelektronik | Halbleitertechnik I - Bipolartechnik (HL I))
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Berufspädagogik Technik (Bachelor of Science)", "Berufspädagogik Technik (Master of Education)", "Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)", "Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)", "Informatik (Master of Science)", "Mechatronik (Bachelor of Science)", "Mechatronik (Master of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Halbleitertechnik I - Bipolartechnik (HL I) (Prüfungsnummer: 25211)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 25211 Halbleitertechnik I - Bipolartechnik (HL I) (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 %
- Erstablegung: SS 2022, 1. Wdh.: WS 2022/2023
1. Prüfer: | Jörg Schulze (100492) |
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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