Halbleiterbauelemente (HBE)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Semiconductor Devices)
(Prüfungsordnungsmodul: Halbleiterbauelemente)

Lehrveranstaltungen:

• Das Tutorium Halbleiterbauelemente stellt ein zusätzliches Angebot an die Studierenden zur Prüfungsvorbereitung dar. Es handelt sich dabei um eine freiwillige Wahlveranstaltung.

  • Halbleiterbauelemente
    (Vorlesung, 2 SWS, Jörg Schulze et al., Di, 14:15 - 15:45, H5)
  • Übungen zu Halbleiterbauelemente
    (Übung, 2 SWS, Jan Dick et al., Fr, 14:15 - 15:45, H5)
  • Tutorium Halbleiterbauelemente (optional)
    (Tutorium, 2 SWS, Jan Dick, Mi, 12:15 - 13:45, H5; Erster Termin: wird noch bekanntgegeben)

Empfohlene Voraussetzungen:

Grundlagen der Elektrotechnik I

Inhalt:

Das Modul Halbleiterbauelemente vermittelt den Studierenden der Elektrotechnik die physikalischen Grundlagen moderner Halbleiterbauelemente. Der erste Teil der Vorlesung befasst sich nach einer Einleitung in die moderne Halbleitertechnik und Halbleitertechnologie mit der Behandlung von Ladungsträgern in Metallen und Halbleitern; und es werden die wesentlichen elektronischen Eigenschaften der Festkörper zusammengefasst. Darauf aufbauend werden im Hauptteil der Vorlesung die Grundelemente aller Halbleiterbauelemente – pn-Übergang, Schottky-Kontakt und MOS-Varaktor – detailliert dargestellt. Damit werden dann zum Abschluss die beiden wichtigsten Transistorkonzepte – der Bipolartransistor und der MOS-gesteuerte Feldeffekttransistor (MOSFET) – ausführlich behandelt. Ein Ausblick, der die gesamte Welt der halbleiterbasierten Bauelemente für Logik- & Hochfrequenzanwendungen, Speicher- und leistungselektronischen Anwendungen beleuchtet, runden die Vorlesung ab.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

Verstehen

• verstehen grundlegende physikalische Vorgänge (u.a. Drift, Diffusion, Generation, Rekombination) im Halbleiter

• interpretieren Informationen aus Bänderdiagrammen

Anwenden

• beschreiben die Funktionsweisen moderner Halbleiterbauelemente

• berechnen Kenngrößen der wichtigsten Bauelemente

• übertragen - ausgehend von den wichtigesten Bauelementen, wie Dioden, Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren - diese Funktionsprinzipien auf Weiterentwicklungen für spezielle Anwendungsgebiete wie Leistungselektronik oder Optoelektronik

Analysieren

• diskutieren das Verhalten der Bauelemente z.B. bei hohen Spannungen oder erhöhter Temperatur

Literatur:

• Vorlesungsskript, am LEB erhältlich

• R. Müller: Grundlagen der Halbleiter-Elektronik, Band 1 der Reihe Halbleiter-Elektronik, Springer-Verlag, Berlin, 2002

• D.A. Neamen: Semiconductor Physics and Devices: Basic Principles, McGraw-Hill (Richard D. Irwin Inc.), 2002

• Th. Tille, D. Schmitt-Landsiedel: Mikroelektronik, Springer-Verlag, Berlin, 2004

• S.K. Banerjee, B.G. Streetman: Solid State Electronic Devic-es, Prentice Hall, 2005

Organisatorisches:

Unterlagen zur Vorlesung über StudOn

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Artificial Intelligence (Master of Science)
   (Po-Vers. 2021s | TechFak | Artificial Intelligence (Master of Science) | Gesamtkonto | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Mikroelektronik | Halbleiterbauelemente)
2. Artificial Intelligence (Master of Science)
   (Po-Vers. 2021s | TechFak | Artificial Intelligence (Master of Science) | Gesamtkonto | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Leistungselektronik | Halbleiterbauelemente)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Halbleiterbauelemente (Prüfungsnummer: 25901)

(englischer Titel: Semiconductor Devices)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5.0 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Jörg Schulze

Termin: 01.08.2022