Semiconductor Electronics

In der Lehrveranstaltung Semiconductor Electronics werden die elementaren physikalischen Vorgänge im Halbleiter betrachtet und die Eigenschaften der wichtigsten Halbleiterbauelemente hergeleitet. Die Übungen beinhalten praktische Rechenübungen als Ergänzung zur eher theoretisch angelegten Vorlesung. Zur Lehrveranstaltung gehört weiterhin ein Laborpraktikum, im Rahmen dessen verschiedene Halbleitermaterialien bzw. Bauelemente untersucht und Kennlinien aufgenommen werden.


In Semiconductor Electronics , elementary physical processes in semiconductor materials are discussed and important device characteristics are derived. The excercises comprise application specific device calculations that validate and support the device theory gained in the lectures. In the laboratory, students are able to transfer theoretical assumptions to practical measurements of different semiconductor materials and devices. Moreover, students learn how to present their measurement results in an adaquate, scientific manner.

Recommended Literature:

* Simon Min Sze; Physics of Semiconductor Devices; Third Edition; John Wiley & Sons, New York; 2006; ISBN-10: 0-471-14323-5

* Michael Shur; Physics of semiconductor devices; Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey; 1990 mit Übungsaufgaben;

* Juin J. Liou; Advanced semiconductor device physics and modeling; Artech House, Boston; 1994 mit Übungsaufgaben; ISBN 0890066965

* Edward H. Nicollian, John R. Brews; MOS (Metal Oxide Semiconductor) Physics and Technology; John Wiley & Sons, New York; 1982; ISBN 0471085006

* David J. Griffiths, Introduction to Electrodynamics; Third Edition; Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey; 1998 ISBN 0-13-805326-X

* Richard H. Bube; Electrons in Solids; An Introductory Survey; Third Edition; Academic Press, San Diego; 1992; nicht lieferbar

* Andrew S. Grove, Physics and Technology of Semiconductor Devices; John Wiley & Sons, New York, 1967; ISBN 0-471-32998-3

* Albrecht Möschwitzer, Klaus Lunze; Halbleiterelektronik; Lehrbuch; 8. Auflage; Hüthig-Verlag, Heidelberg 1988

Microelectronics

In der Lehrveranstaltung Microelectronics sammeln die Studierenden grundlegende und weiterführende Kenntnisse auf dem Gebiet der bipolaren und MOS-basierten Schaltungstechnik und Technologieprozessen; die Studenten erfahren wie schaltungstechnische Konzepte in integrierten Schaltungen umgesetzt werden. Nach Vermittlung entsprechenden Faktenwissens wird exemplarisch am Beispiel eines Operationsverstärkers der gesamte Entwicklungsprozess vom Entwurf und der schaltungstechnischen Optimierung des Bauelements über die technologischen Prozesse bis hin zum Layout und zur Charakterisierung besprochen. Die Lehrveranstaltung soll die Studierenden vornehmlich für eine Tätigkeit in der Halbleiterindustrie qualifizieren. Mit den erworbenen Kenntnissen, insbesondere auf schaltungstechnischem Gebiet, sollten die Teilnehmer jedoch auch für typisch mittelständische Berufsbilder, wie z.B. den Schaltungsentwurf in der Automatisierungstechnik, qualifiziert sein.

In Microelectronics students gain fundamental and advanced knowledge in the fields of transistor behaviour, circuits and technological fabrication processes. The students learn how integrated circuits are assembled and passive components can be integrated on a microchip. The students learn how transistor-based building blocks can be combined to realize complexe circuits. Using the example of an operational amplifier circuit, students learn how it works and how it can be designed, optimized and fabricated technologically. Transistor and operational amplifier benchmarks are presented and will be measured, analyzed and evaluated in the laboratory. The lecture qualifies the students to develop and design integrated and discrete circuits for a wide variety of applications.


Nanotechnology

The students will be able to

·         describe the technological processes involved in the fabrication of nano- and microelectronic devices and circuits

·         compare alternative fabrication methods

·         apply the knowledge to specific device requirements through careful selection among a number of choices

·         assess pros and cons of different fabrication methods

·         combine fabrication methods to develop complex process flows for functional devices and circuits in a range of applications (e.g. transistors, solar cells, optoelectronics...)


Bauelemente und Schaltungstechnik

Die Studierenden können die Eigenschaften passiver Bauelemente bestimmen, sie können diskrete Transistorschaltungen aus MOSFETs berechnen. Die Studierenden können einfache OPSchaltungen in ihrer Wirkungsweise beschreiben und berechnen.

* Grundlagen der Bauelemente (Schwingkreisverhalten,

Wärmeleitung)

* Widerstände

* Kondensatoren

* Induktivitäten

* Homogene Halbleiter

* Dioden

* Transistoren

* Transistoreigenschaften

* Operationsverstärker

* Leistungsverstärker

* Oszillatoren und PLL

* Analoge Schaltungsprobleme

* SPICE

Lab course - Micro- and Nanotechnology