Technology of III/V Semiconductor Devices

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)

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.

Grundkenntnisse über elektronische und optoelektronische Bauelemente

Es wird empfohlen, ergänzend an folgenden Modulen teilzunehmen:
- Optoelektronik
- Nanophotonics

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.

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

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,

In einer Klausur (60 min) 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.