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Top-Down Nanostrukturierung (Nano_Top_Down)10 ECTS (englische Bezeichnung: Top Down Nanostructuring)
Modulverantwortliche/r: Jörg Schulze Lehrende:
Stefan M. Rosiwal, Andreas Erdmann, Michael Jank
Start semester: |
SS 2022 | Duration: |
2 semester | Cycle: |
halbjährlich (WS+SS) |
Präsenzzeit: |
120 Std. | Eigenstudium: |
180 Std. | Language: |
Deutsch und Englisch |
Lectures:
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Beschichtungstechnologie (WS 2021/2022)
(Vorlesung, 2 SWS, Stefan M. Rosiwal, Thu, 14:15 - 15:45, 0.68) (Diese Lehrveranstaltung existiert im Semester SS 2022 nicht, hier wird daher die Veranstaltung aus Semester WS 2021/2022 angezeigt!)
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Halbleitertechnologie IV - Optical Lithography: Technology, Physical Effects, and Modelling (SS 2022)
(Vorlesung, 2 SWS, Andreas Erdmann, Thu, 14:15 - 15:45, 0.111)
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Übung zu Halbleitertechnologie IV - Optical Lithography (SS 2022)
(Übung, 2 SWS, Andreas Erdmann, Thu, 12:15 - 13:45, 0.111)
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Halbleitertechnik IV - Nanoelektronik (SS 2022)
(Vorlesung, 2 SWS, Michael Jank, Thu, 16:15 - 17:45, 0.111; Thu, 14:15 - 15:45, Hans-Georg-Waeber-Saal; Bitte beachten Sie die Bekanntgabe der konkreten Vorlesungstermine im StudOn-Kurs.; Preliminary meeting: 28.4.2022)
Empfohlene Voraussetzungen:
Nanoelektronik
Kenntnisse aus den Vorlesungen Halbleiterbauelemente bzw. Nano IV - Halbleiter. Beschichtungstechnologie
Grundkenntnisse Anorganische Chemie, Phasendiagramme
Inhalt:
Nanoelektronik
1. Skalierung von MOS Transitoren
2. Neue Architekturen und Materialien für Nano-MOS-Bauelemente
3. Erzeugung kleinster Strukturen
4. Bauelemente der nichtflüchtigen Datenspeicherung
5. Bauelemente mit einzelnen Elektronen
6. Prinzipielle Grenzen Optical Lithography
This course reviews different types of optical lithographies and compares them to other methods. The advantages, disadvantages, and limitations of lithographic methods are discussed from different perspectives. Important components of lithographic systems, such as masks, projection systems, and photoresist will be described in detail. Physical and chemical effects such as the light diffraction from small features on ad-vanced photomasks, image formation in high numerical aper-ture systems, and coupled kinetic/diffusion processes in mod-ern chemical amplified resists will be analysed. The course includes an in-depth introduction to lithography simulation which is used to devise and optimize modern lithographic processes. Beschichtungstechnologie
Aufbau technischer Oberflächen
Vorstellung Beschichtungsverfahren in der Technik
Eigenschaften und Unterschiede der Dünnschichtverfahren Physical Vapour Deposition (PVD) und Chemical Vapour Deposition (CVD)
Stand der Technik der Diamant-Synthese (High Pressure High Temperature, Mikrowave Plasma CVD, Hot-Filament CVD) und Anwendungen
Abhängigkeit des Diamantwachstums von den CVD-Parametern
Wechselwirkung unterschiedlicher Substrate (Eisen, Silizium, Titan) mit den CVD-Beschichtungsbedingungen
Einflussfaktoren auf die Haftung von CVD Schichten
Erzielbare Oberflächeneigenschaften der CVD-Diamant Substratverbunde
Neue Anwendungsbereiche:
CVD-Diamantelektroden für die Wasserreinigung
Thermoelektrische Generatoren auf CVD-Diamantbasis
Reddox-Flow Batterien mit CVD-Diamantelektroden
Lernziele und Kompetenzen:
Nanoelektronik
Die Studierenden
erklären den Aufbau und die Funktionsweise nanoelektronischer Bauelemente
beschreiben die Herstellungsmethoden für nanoelektrnoische Bauelemente
analysieren die prinzipiellen Probleme, die sich für Bauelemente im Nanometerbereich ergeben
diskutieren unterschiedliche Lösungsansätze für zukünftige Bauelemente
bewerten Vor- und Nachteile sowie Grenzen aktueller Trends und Entwicklungen auf dem Gebiet nanoelektronischer Bauelemente
Optical Lithography
The goals of this lecture are
understand the principles of optical projection lithography
learn how optical resolution enhancements work
get an overview on alternative lithographic techniques
get an introduction to lithography simulation
understand the role of nanoscale light scattering effects
Beschichtungstechnologie
Kennenlernen und Verstehen der Wechselwirkung technischer Oberflächen mit Beschichtungsverfahren speziell bei erhöhten Temperaturen
Verstehen des Zusammenhanges von Werkstoffeigenschaften und Beschichtungsparametern auf die Funktionalität der Beschichtung
Erlernen und Verstehen des Eigenschaftspotentials von CVD Diamantschichten für innovative Anwendungen
Literatur:
Nanoelektronik
S. Wolf: Silicon Processing for the VLSI Era: Volume 3 – The Submicron MOSFET, Lattice Press, 1995
S. Wolf: Silicon Processing for the VLSI Era: Volume 4 – Deep-Submicron Process Technology, Lattice Press, 2002
C. Y. Chang, S. M. Sze: ULSI - Technology, MacGraw-Hill, 1996
K. Goser, P. Glösekötter, J. Dienstuhl: Nanoelectronics ans Nanosystems, Springer-Verlag, 2004
H. Xiao, Introduction to Semiconductor Manufacturing Technology, Prentice Hall, 2001
R. Waser (ed.): Nanoelectronics and Information Technology: Materials, Processes, Devices, 2. Auflage, Wiley-VCH, 2005
Beschichtungstechnologie
Studien-/Prüfungsleistungen:
Mündliche Prüfung zu Top-Down Nanostrukturierung (Prüfungsnummer: 57701)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Prüfungssprache: Deutsch
- Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023
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