Studienrichtung:	Mikroelektronik
Pflichtfach:	Halbleiterelektronik
zeitlicher Ablauf V/Ü/P:	2 1 0   5. Sem.

Prof. Dr.-Ing. M. Schröter
Professur für Elektronische Bauelemente und Integrierte Schaltungen

Ziel der Vorlesung:

Vermittlung vertiefender Kenntnisse über Aufbau, Wirkungsweise und Entwurf von Bauelementen und Halbleiterstrukturen für integrierte Schaltungen. Herleitung des Halbleiter-Gleichungssystems. Physikalische Parameter in Halbleitermaterialien. Übersicht über mathematische Modellierung, numerische Lösungsmethoden und Simulationswerkzeuge.

Vorlesungsinhalte:

• Einführung
• Grundlagen der Bauelementmodellierung
• Drift-Diffusions-Modell und Materialgleichungen
• Numerische Lösung des Drift-Diffusions-Modells
• Prozesssimulation und -Modellierung
• Anwendung der Schrödinger-Gleichung
• Transport-Theorie

Vorlesungsbegleitende Übungen

Ziel der Übungen ist es, die Studenten an Methoden und Werkzeuge zur Modellierung elektronischer Halbleiterbauelemente heranzuführen. Dazu führen dieStudenten in den Übungen selbständig Simulationsprojekte mit dem lehrstuhleigenen numerischen Bauelementsimulator DEVICE auf den Gebieten Schichtwiderstand, Diode, Bipolar- und MOS-Transistor durch und dokumentieren ihre Ergebnisse. Die Arbeit mit numerischen Bauelementsimulatoren gewährt den Studenten einen Einblick in die physikalischen Mechanismen verschiedener Bauelemente und können so ihr Wissen aus dem Grundstudium festigen.

Voraussetzung:

Vorlesungen des Grundstudiums

Download

• Vorlesung (title)
• Vorlesung (contents)
• Vorlesung (introduction)
• Vorlesung (device modeling)
• Vorlesung (basic and material equations)
• Vorlesung (numerical solution)
• Vorlesung (process modeling and simulation)
• Vorlesung (quantum fundamentals)
• Vorlesung (transport theory)
• Vorlesung (references)

• Numerischer Bauelementesimulator DEVICE
• Programmdokumentation DEVICE
• Hinweise zur Ausgabe interner Größen in ein ELPA-File
• ELPAPLOT zum Einlesen und Darstellen der DEVICE Ergebnisse
• Matlabroutinen zum Auslesen von elpa- und binären DEVICE-Dateien
• Hinweise zur Anfertigung eines Belegs
• 1. Projekt: Schichtwiderstand (Wintersemester 2011/12)
• 2. Projekt: Halbleiteriode
• 3. Projekt: Bipolartransistor
• 4. Projekt: MOS-Transistor