227-0157-00L "Halbleiter-Bauelemente: Physikalische Grundlagen und Simulation"
A. Schenk
3G im 7. Semester HF (4 KE)
Die Vorlesung zielt auf das Verständnis der physikalischen Grundlagen moderner Halbleiter-Bauelemente auf der Basis von Silizium, sowie auf die Grundlagen ihrer Modellierung und numerischen Simulation. Dazu werden bestimmte Voraussetzungen in Quantenmechanik, Halbleiterphysik und Bauelemente-Physik vermittelt. Schwerpunkte: Transport-Modelle für Halbleiter-Bauelemente (Quanten-Transport, Boltzmann-Gleichung, Drift-Diffusions-Modell, hydrodynamisches Modell), Silizium (intrinsische Eigenschaften, Streuprozesse), Beweglichkeit kalter und heisser Ladungsträger, Rekombination (Shockley-Read-Hall-Statistik, Auger-Rekombination), Stossionisation, Metall-Halbleiter-Kontakt, Metall-Isolator-Halbleiter-Struktur und Hetero-Übergänge.
Ziel der Übungen ist das grundlegende Verständnis der Funktionsweise bestimmter Bauelemente, wie Einzel-Elektronen-Transistor, Resonante-Tunnel-Diode, pn-Diode, Bipolar-Transistor und MOSFET. Dazu werden numerische Simulationen mit dem Bauelemente-Simulator DESSIS durchgeführt, wo die jeweils in der Vorlesung behandelten physikalischen Effekte am Computer nachvollzogen werden.
Analysis IV, Physik II, Halbleiterbauelemente, (vorteilhaft: Grundlagen der Quantenmechanik)
Script.
Empfohlene Bücher:
K. Hess, Advanced Theory of Semiconductor Devices, Prentice Hall Series
R. Enderlein und A. Schenk, Grundlagen der Halbleiterphysik, Akademie-Verlag
A. Schenk, Advanced Physical Models for Silicon Device Simulation, Springer-Verlag
| Vorlesung: |
MO 9-11, ETZ E7 |
| Übung: |
MO 11-12, ETL E11 |
| Assistenten: |
Brugger, Esposito, Luisier, Röllin, Schmithüsen |
| Koordinator: |
Andreas Schenk, schenk@iis.ee.ethz.ch |
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