Molecular Electronics

Modul EI7272

Dieses Modul wird durch Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom SS 2013

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
SS 2016SS 2013

Basisdaten

EI7272 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Katalog der nichtphysikalischen Wahlfächer
GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 45 h 5 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

1) Introduction, history, overview; 2) fundamentals (electronic structure, chemical bonds, hybridization, organic compounds, polymers); 3) building units of molecular electronics (wires, insulators, diodes); 4) electronic transport (classical transport, band conductivity, tunneling, hopping, charge injection, coupling to contacts, discrete level model, rectification); 5) experimental test systems (scanning probes, break junctions, nanogaps, monolayer junctions); 6) devices and integration (bi-stable switches, basic logic circuits, hybrid electronics); 7) bio-molecular electronics (charge transfer in DNA and proteins); 8) organic electronics (organic thin-film transistors, organic LEDs and photovoltaics)

Lernergebnisse

After successful completion of the module the students understand the most important mechanisms and systems of molecular and bio-molecular electronics; they know fundamentals of combining these concepts into the design of basic circuits, based on molecular devices; They understand the basics of organic thin film transistors and opto-electronic devices.

Voraussetzungen

Students should have passed following modules before taking the course:

- Materials
- Electronic Devices

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VI 3 Molecular Electronics Speckbacher, M. Tornow, M.
Mitwirkende: Dlugosch, J.Hutschenreiter, R.
Mo, 11:30–14:00, 0504.02.408

Lern- und Lehrmethoden

In addition to classical lecture teaching and individual learning methods of the students an in-depth aquisition of knowledge shall be realized by solving calculation problems; the students get in early contact to current research topics by lab visits.

Medienformen

Following media will be used for teaching purposes:
- Presentations, handout notes, blackboard notes, tablet-PC, lab tours

Literatur

Nanoelectronics and Information Technology. Advanced Electronic Materials and Novel Devices, R. Waser (Ed.), 3rd Ed., Wiley-VCH (2012)

Introduction to Nanoscience, S.M. Lindsay, Oxford (2010)

Molecular Electronics: An Introduction to Theory and Experiment; Juan Carlos Cuevas / Elke Scheer, World Scientific (2010)
Additional material will be provided on Moodle.

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Klausur (60 min.);
Die Klausur setzt sich zusammen aus Rechenaufgaben and Kurzfragen zum gesamten Vorlesungsinhalt; sie dient der Überprüfung des grundlegenden Verständnisses der Mechanismen und Systeme der molekularen und bio-molekularen Elektronik, und der gegenwärtigen Standardtechniken zum Aufbau grundlegender Schaltungen, welche auf derartigen Bauelementen basieren.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.