Halbleiterbauelemente (HBEL)5 ECTS (englische Bezeichnung: Semiconductor Devices)
Modulverantwortliche/r: Tobias Dirnecker Lehrende:
Tobias Dirnecker, Christian Martens
Startsemester: |
SS 2020 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
halbjährlich (WS+SS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
Das Tutorium Halbleiterbauelemente stellt ein zusätzliches Angebot an die Studierenden zur Prüfungsvorbereitung dar. Es handelt sich dabei um eine freiwillige Wahlveranstaltung.
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Halbleiterbauelemente
(Vorlesung, 2 SWS, Tobias Dirnecker, Do, 8:15 - 9:45, H5; Einzeltermin am 27.4.2020, 8:15 - 9:45, H5; Hinweis: zusätzlicher Vorlesungstermin in der ersten Vorlesungswoche (23.04.), dafür am Ende des Semesters ein zusätzlicher Übungstermin!)
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Übungen zu Halbleiterbauelemente
(Übung, 2 SWS, Christian Martens, Mo, 8:15 - 9:45, H5; ab 4.5.2020; Hinweis: Übung startet am 04. Mai; am Montag 27.04. Vorlesung anstatt Übung!)
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Tutorium Halbleiterbauelemente (optional)
(Tutorium, 2 SWS, Christian Martens, Di, 08:15 - 09:45, 04.023; 1. Termin nach Absprache ab Mitte des Semesters)
Empfohlene Voraussetzungen:
Grundlagen der Elektrotechnik IEs wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:
Grundlagen der Elektrotechnik I (WS 2018/2019)
Inhalt:
Nach einer Einleitung werden Bewegungsgleichungen von Ladungsträgern im Vakuum sowie die Ladungsträgeremission im Vakuum und daraus abgeleitete Bauelemente besprochen. Anschließend werden Ladungsträger im Halbleiter behandelt: Hier werden die wesentlichen Aspekte der Festkörperphysik zusammengefasst, die zum Verständnis moderner Halbleiterbauelemente nötig sind. Darauf aufbauend werden im Hauptteil der Vorlesung die wichtigsten Halbleiterbauelemente, d.h. Dioden, Bipolartransistoren und Feldeffekttransistoren detailliert dargestellt. Einführungen in die wesentlichen Grundlagen von Leistungsbauelementen und optoelektronischen Bauelementen 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 Bauelementeübertragen - ausgehend von den wichtigsten 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
Neamen, D.A.: Semiconductor Physics and Devices: Basic Principles, 2nd ed., McGraw-Hill (Richard D. Irwin, Inc., Burr Ridge), USA, 1997
Müller, R.: Grundlagen der Halbleiter-Elektronik: Band 1 der Reihe Halbleiter-Elektronik, 7. Auflage, Springer Verlag, Berlin, 1995
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
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Informatik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Gesamtkonto | Nebenfach | Nebenfach Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik | Mikroelektronik | Halbleiterbauelemente)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Vorlesung Halbleiterbauelemente (Prüfungsnummer: 25901)
(englischer Titel: Lecture: Semiconductor Devices)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2020, 1. Wdh.: WS 2020/2021
1. Prüfer: | Tobias Dirnecker |
- Termin: 10.08.2020, 13:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 15.02.2021, 17:00 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 19.07.2021, 15:00 Uhr, Ort: Mensa-Süd
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