Höchstfrequenz-Bauelemente aus Duisburg

 

Das Fachgebiet BHE forscht im Zentrum für Halbleitertechnik und Optoelektronik (ZHO)
an speziellen Halbleitermaterialien und -technologien
für Höchstfrequenz- und Terahertz-Anwendungen

Liebe Studierende,

Im Wintersemester 2023/24 bieten wir folgende Lehrveranstaltungen an:

  • Elektronische Bauelemente 
  • THz- und Höchstfrequenztechnologie 
  • Nanoelektronik 
  • Halbleitertechnologie
  • Praktikum Elektronik und Hochfrequenztechnik (Ansprechpartner R. Kreß)

Weiterhin bieten wir laufend Praktikums- und Abschlussarbeiten sowie Stellen für Hilfskräfte an.

Informationen zu Lehrveranstaltungen

Gemic 2024 in Duisburg

Die Universität Duisburg-Essen richtet im Jahr 2024 die "German Microwave Confernce" aus. Sie findet vom 11.-13. März in der Mercatorhalle Duisburg statt. Alle weiteren Informationen erhalten Sie auf der Website der Gemic 2024!

Zur Website

BHE-Seminar

Zum Austausch über aktuelle Forschungsthemen/-arbeiten am Lehrstuhl Bauelemente der Höchstfrequenzelektronik finden im Rahmen unseres Seminars regelmäßig Präsentationen statt, darunter auch die Kolloquien der Abschluss- und Projektarbeiten unsere Studierenden. Das Seminar ist öffentlich zugänglich, und wir freuen uns über Ihre Teilnahme!

Weitere Informationen zum Seminar finden Sie hier.

Ausschreibung Abschlussarbeit in Zusammenarbeit mit Bosch

Ausschreibung Masterarbeit Lossy Microwave Line 20231114

In Zusammenarbeit mit der Firma Bosch suchen wir eine/n Student/in für eine Masterarbeit mit dem Thema

"High-Density Signal Routing at RF Frequencies for Heterogenous Integration".

Alle weiteren Informationen zur Themenstellung sowie den Voraussetzungen finden Sie in der Ausschreibung: Au

sschreibung Masterarbeit Lossy Microwave Line

Bei Interesse melden Sie sich gerne mit einer aktuellen Notenübersicht und Ihren Erfahrungen bei M. Sc. Robin Kreß.

Projekt- und Abschlussarbeiten

Im Fachgebiet "Bauelemente der Höchstfrequenzelektronik" bieten wir laufend spannende Aufgabenstellungen für Projekt- und Abschlussarbeiten sowohl für Bachelor und Master-Studiengänge an. Studenten können bei uns spannende und forderne Thematiken an Anlagen und Geräten des neusten Standes bearbeiten. Arbeiten werden im Bereich Hochfrequenz-Messtechnik und Simulation sowie Chip- und Halbleitermaterialtechnologie vergeben. Die technologischen Arbeiten finden im Reinraum ZHO statt.

Weitere Informationen und aktuelle Themen

HiWi-Stellen

wir suchen aktuell für SoSe 2024 zwei SHK/WHK für

  • Tutorium Festkörperelektronik
  • Vorbereitung Hochfrequenz-Praktikum: Einbindung und Programmierung brandneuer Messgeräte
Weitere Informationen

18.10.2022 - 17:00:00

Neue Mikropräzisionsfräse im ZHO

Mit großem Gerät und Aufwand wurde im Rahmen des Projektes "Terahertz Integrationszentrum" am 18.10.2022 eine Mikropräzisionsfräse ...
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30.09.2022 - 08:58:58

Zwei neue Metallisierungsanlagen

Zum weiteren Aufbau des Terahertz Intergationszentrums (THzIZ) wurden neue Anlagen zur Abscheidung von Metallen beschafft. ...
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01.05.2021 - 08:00:00

BHE Seminar

Im laufenden Semester bietet das Fachgebiet regelmäßige Seminare zu verschiedenen Forschungsthemen an. Die aktuellen Termine ...
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20.10.2020 - 08:00:00

Neues Konfokalmikroskop

BMBF 6G-Hub 6GEM

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Mit ihrem Antrag „6GEM open – efficient – secure – safe“ konnten sich die RWTH Aachen, die Ruhr-Universität Bochum, die Technische Universität Dortmund und die Universität Duisburg-Essen in einer Ausschreibung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) durchsetzen. Die vier Hochschulen arbeiten ab 1. August 2021 gemeinsam mit vier außeruniversitären Forschungseinrichtungen zu zukünftigen Kommunikationstechnologien in der 6G-Mobilfunktechnik. Mitantragsteller waren das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik, das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme, das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik sowie das Max-Planck-Institut für Sicherheit und Privatsphäre.

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NRW.Forschungsinfrastrukturen THzIZ

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Terahertz-Integrationszentrum

Die im ZHO von den Fachgebieten BHE und OE entstehenden THz-Halbleiterchips sind in der internationalen Forschungsgemeinschaft gut bekannt -- jetzt werden im ZHO die Möglichkeiten zur Realisierung ganzer THz-Module geschaffen. Dies ermöglicht die Zusammenarbeit mit Industrie und Forschungsinstituten auf der Systemebene, für die Anwendungen von übermorgen: 6G Terahertz-Kommunikation mit mehr als 100 Gigabit/s Datenraten, modernste Radare, Materialerkennung und medizinische Bildgebung. Für neue Produktionsanlagen und Geräte erhält die UDE über 6,5 Millionen Euro aus Landes- und EU-Mitteln aus der Förderlinie EFRE/NRW.Forschungsinfrastrukturen. Dadurch entsteht ein deutschlandweit einmaliges universitäres Terahertz-Integrationszentrum (THzIZ), das die Breite vom Material über Chiptechnologie bis zu modulen und Systemen abdeckt.
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BMBF Rahmenprogramm Mikroelektronik ForLab SmartBeam

Forlab Smartbeam Logo

Forschungslabor Mikroelektronik Duisburg-Essen für Hochfrequenz-Strahlformung

Im Forschungslabor Mikroelektronik (ForLab) SmartBeam werden elektronische und photonische Höchstfrequenz-Chips entwickelt. Neue Anwendungen in der Robotik und im autonomen Verkehr erfordern hochaufgelöste Radarsysteme mit der Fähigkeit zur Materialunterscheidung. Dies kann mit Trägerfrequenzen im THz-Frequenzbereich erreicht werden. Um THz-Strahlung mit ausreichender Intensität zu generieren, müssen einzelne THz-Emitter zusammengeschaltet werden. Diese "phased array" Konfigurationen ermöglichen die Ablenkung des Strahls in beliebige Richtungen, zum Scannen des Umfelds -- dies ist das Ziel von ForLab SmartBeam.

Das ForLab SmartBeam wird vom BMBF bis 2021 mit 4 M€ gefördert: eine neue Kristallzuchtanlage (metal-organic vapor phase deposition) für das Wachstum von Halbleiterstrukturen für THz-Transistoren, eine Anlage zur Atomlagenabscheidung (ALD) sowie THz-Messinstrumente werden in diesem Projekt neu beschafft. Neben BHE sind an ForLab die Fachgebiete OE und DSV beteiligt.

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Joint Lab UDE / FBH InP Devices Joint Lab

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Entwicklung innovativer Materialien und Bauelemente für die Terahertz-Elektronik

Die UDE hat mit dem Ferdinand-Braun-Institut in Berlin das Joint Lab "InP Devices" gegründet. 
Das Joint Lab greift auf die komplementären Infrastrukturen des FBH und der UDE zu, um die grundlegende Material- und Bauelementforschung an der UDE – mit Schwerpunkt auf Indiumphosphid (InP) – mit der industrietauglichen Prozesstechnologie des FBH zu kombinieren. Mit InP-basierten monolithisch integrierten HF-Schaltkreisen (MMIC) lassen sich höchste Frequenzen im Terahertz (THz)-Band erreichen und somit neue Systemanwendungen kostengünstig realisieren. Gemeinsam erforschen die Partner innovative Halbleiterstrukturen und -bauelemente für THz-Anwendungen und entwickeln integrierte Komponenten für den Einsatz der elektronischen THz-Technologie. Die Applikationen liegen unter anderem in der zerstörungsfreien Materialprüfung, der hochauflösenden medizinischen Bildgebung sowie in Breitbandkommunikations-Systemen. 

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DFG Sonderforschungsbereich/Transregio SFB/TRR 196 MARIE

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Mobile Material Transceiver

Das Fachgebiet BHE ist im SFB/TRR MARIE mit zwei Teilprojekten beteiligt: C02 und C11. In beiden Projekten geht es um die Erforschung effizienter elektronischer Terahertz-Quellen. Diese Quellen werden mit resonanten Tunneldioden (RTD) und Heterostruktur-Bipolartransistoren (HBT) mittels spezieller Halbleiter-Prozesse im Materialsystem Indiumphosphid realisiert. Oszillatoren können auch bei THz-Frequenzen noch effizient betrieben werden. Von besonderer Bedeutung ist die Kontrolle der abgestrahlten Frequenz und der Phasenlage der Oszillatoren, um diese in Feldern zusammenschalten zu können. Hierbei wird das Prinzip des "subharmonic injection locking" angewendet, d.h. die Oszillatoren werden an einen Kontroll-Oszillator mit 2x oder 3x niedriger Frequenz phasenstarr gekoppelt. 

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Aktuelles

Neue Metallisierungsanlagen

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​Um unsere Halbleiterbauelemente mit der Außenwelt zu verbinden, werden möglichst gute Kontaktwiderstände benötigt. Damit wir diese in Zukunft verbessern können, ist unser Reinraum um zwei neue Metallisierungsanlagen erweitert worden.

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Neuer MOVPE-Reaktor für InP-basierte THz Bauelemente

Rote MOVPE Anlage

Unser Reinraum ist um eine neue Epitaxie Anlage der Firma Aixtron reicher. In Zukunft werden mit dieser neue Schichtpakete gewachsen um zum Beispiel Hetero Bipolar Transistoren zu fertigen.

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Neues  Konfokalmikroskop

Konfokalmikroskop der Firma Carl Zeiss

Mit dem neuen konfokal Mikroskop der Firma ZEISS besitzen wir ein starkes Instrument zur tieferen Analyse der gefertigten Halbleiterbauelemente und Schaltungen. Neben dem Betrieb als klassisches Lichtmikroskop ermöglicht das konfokal Mikroskop die Aufnahme von Oberflächentopografien mit denen zum Beispiel die Rauheit von Oberflächen analysiert werden können.

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Ausgewählte Publikationen

P. Häuser; C. Blumberg; L. Liborius; W. Prost; N. Weimann
"Polarity-controlled AlN/Si templates by in situ oxide desorption for variably arrayed MOVPE-GaN nanowires"
Journal of Crystal Growth Jg. 566-567 (2021) S. 126162 DOI
 
 
L. Liborius; J. Bieniek; A. Possberg; F.J. Tegude; W. Prost; A. Poloczek und N. Weimann
"Tunneling-Related Leakage Currents in Coaxial GaAs/InGaP Nanowire Heterojunction Bipolar Transistors"
Physica Status Solidi (B): Basic Solid State Physics (2020) DOI
 
 
M. Zapf; M. Ritzer; L. Liborius; A. Johannes; M. Hafermann; S. Schönherr; J. Segura-Ruiz, G. Martínez-Criado; W. Prost und C. Ronning
"Hot electrons in nanowire hard X-ray detector"
Nature Communications Jg. 11 (2020) Nr. 1, S. 4729 DOI
 
C. Blumberg; L. Liborius; J. Ackermann; F. J. Tegude; A. Poloczek; W. Prost und N. Weimann
Spatially controlled VLS epitaxy of gallium arsenide nanowires on gallium nitride layers
CrystEngComm Jg. 22 (2020) Nr. 7, S. 1239 - 1250 DOI
 
 
P. Hillger; M. van Delden; U.S.M. Thanthrige; A. M. Ahmed; J. Wittemeier; K. Arzi; M. Andree; B. Sievert; W. Prost; A. Rennings; D. Erni; T. Musch; N. Weimann; A. Sezgin; N. Pohl und U. R. Pfeiffer
"Toward mobile integrated electronic systems at THz frequencies"
Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves Jg. 41 (2020) Nr. 7, S. 846 - 869 DOI
 
K. Arzi; S. Suzuki; A. Rennings; D. Erni; N. Weimann; M. Asada und W. Prost
"Subharmonic Injection Locking for Phase and Frequency Control of RTD-Based THz Oscillator"
IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology Jg. 10 (2020) Nr. 2, S. 221 - 224 DOI