Technologie der III-V-Halbleiterbauelemente
Technology of III/V Semiconductor Devices

Modul EI7388

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 WS 2015/6 (aktuell)

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

verfügbare Modulversionen
WS 2015/6SS 2013

Basisdaten

EI7388 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Master-Niveau das im Wintersemester 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

TEIL I: Materialien - Herstellung, Charakterisierung und Bearbeitung: Grundlegende Eigenschaften von Halbleitern und Anforderungen von optoelektronischen Bauelementen; Herstellung von III-V-Verbindungshalbleitern (Epitaxieverfahren; LPE, MOVPE, MBE); Charakterisierung von Halbleiterkristallen (Röntgenbeugung, Photolumineszenz, Hall-Effekt); Bearbeitung von Halbleitern (Lithografie, Ätztechniken, Kontaktierung) TEIL II: Bauelemente: Feldeffekttransistoren (Funktionsweise, Herstellung, Optimierung für High-Speed-Anwendungen); Heterobipolartransistoren (Funktionsweise, Herstellung, Optimierung); Leuchtdioden; Laserdioden (Funktionsweise, Herstellung, Realisierungsformen verschiedener Konzepte)

Lernergebnisse

Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls kennen die Studierenden die technologischen und physikalischen Grundlagen der Technologie von III-V-Verbindungshalbleitern und deren optoelektronischer und elektronischer Bauelemente. Zu Beginn werden verschiedene Verfahren zur Synthetisierung von III/V-Halbleitern vorgestellt und die Studenten bekommen ein Verständnis für die Grundlagen der Kristallherstellung. Hierauf aufbauend steht die Analyse der Materialien, deren Prinzipien sich die Teilnehmer der Vorlesung auch anhand von Übungsaufgaben erarbeiten. Am Ende der Vorlesung sollten die Teilnehmer in der Lage sein, einen Fertigungsprozess für Halbleiterbauelemente zumindest in den wichtigsten Schritten eigenständig zu entwickeln.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse über elektronische und optoelektronische Bauelemente Es wird empfohlen, ergänzend an folgenden Modulen teilzunehmen: - Optoelektronik - Nanophotonics

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 3 Technologie der III-V-Halbleiterbauelemente Amann, M. Meyer, R. Donnerstag, 14:00–15:30
Donnerstag, 15:45–16:30

Lern- und Lehrmethoden

Der Inhalt der Vorlesung wird in Form eines Frontalunterrichts präsentiert. Zur Vertiefung einzelner Themengebiete wird den Studenten über die Lehrbücher hinaus weiterführende bzw. Originalliteratur zum Selbststudium angegeben. Um den Umgang mit den präsentierten Sachverhalten einzuüben, werden Aufgaben ausgeteilt, die von den Studenten als Hausaufgaben zu bearbeiten und später in der Übungsveranstaltung von ihnen vorzurechnen sind.

Medienformen

Folgende Medienformen finden Verwendung: - Präsentationen - Übungsaufgaben - eigene Präsentation der erarbeiteten Ergebnisse

Literatur

Folgende Literatur wird empfohlen: - W. Prost, "Technologie der III/V-Halbleiter", Springer-Verlag, 1997 - S.M. Sze, "High-Speed Semiconductor Devices", John Wiley & Sons, Inc., 1990 - J. Singh, "Semiconductor Devices", McGraw-Hill, Inc., 1994 - W. Bludau, "Halbleiteroptoelektronik", Hanser-Verlag,

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer Klausur bearbeiten die Studierenden ohne Hilfsmittel Fragestellungen, anhand derer sie nachweisen, dass sie sowohl die physikalischen als auch technologischen Eigenschaften von III-V-Halbleitern abrufen können und auf entsprechende Bauelemente anweden können.

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.