Halbleiter-Nanofabrikation und Nano-analytische Methoden
Semiconductor Nanofabrication and Nano-analytical Methods

Dieser Kurs beschäftigt sich mit essenziellen Methoden der Nanofabrikation (optische, Elektronenstrahllithografie, und FIB) sowie neuere Methoden (Röntgenlithografie, Nanoimprint, etc.). Im speziellen werden die physikalischen Prinzipien der jeweiligen Methoden diskutiert und deren Limitationen aufgezeigt. Neben Top-down Methoden werden auch Bottom-up Methoden besprochen zur Synthese und Kristallwachstum von Halbleiternanostrukturen (wie physikalische und chemische Gasphasenepitaxie, MOCVD, MBE, etc.) und die physikalischen Wachstumsprinzipien für 0D, 1D und 2D Materialen beleuchtet. Anhand von aktuellen Beispielen soll der Einsatz dieser niedrigdimensionalen Systeme in technologischen Anwendungen dargestellt werden. Im zweiten Teil werden spezifische nanoanalytische Methoden zur Charakterisierung von strukturellen, Oberflächen- und atomaren Eigenschaften der nanostrukturierten Materialien vorgestellt. Hier werden u.a. Methoden wir Elektronenmikroskopie, oberflächen-sensitive Methoden, Ionenstrahl-Methoden, Röntgenmethoden und neuere fortgeschrittene Methoden wie Atomsondentomografie, usw. besprochen. Diese dienen als Bindeglied zum Verständnis des wichtigen Zusammenhangs zwischen der Herstellung von Materialien und deren Wirkungsweise in technologischen Anwendungen.

Die Studierenden verfügen nach erfolgreichem Bestehen des Moduls über

1. Grundkenntnisse in der Nanofabrikation und Analyse von vorwiegend halbleiterbasierten Bauelementen,
2. die Fähgikeit für relevante nanotechnologische Anwendungen gezielte Fabrikationstechniken auszuwählen und zu beurteilen,
3. die Möglichkeit die Grenzen von verschiedenen Methoden zu erforschen,
4. die Fähigkeit zur strukturellen, atomaren und gernzflächenspezifischen Analyse in nanostrukturierten Materialien und
5. die Erkenntis über das wesentliche Wechselspiel zwischen Materialherstellung, strukturellen und elektronischen Eigenschaften und deren Auswirkung auf die Funktionalität in hochtechnologischen Anwendungen.

Grundlagen der Festkörperphysik

Vorlesung: Darbietendes Lehrverfahren

Präsentation, Laborbesichtigung

Vorlesungsfolien und darin enthaltene Referenzen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 90 Minuten.