Veranstaltungsarten (SWS)
Vorlesung: 3 │ Übung: 1 │ Praktikum: 0 │ Seminar: 0
Prüfungsnummer: ZKA 40028
Lehrform:

Die Veranstaltung gliedert sich in eine Vorlesung, eine Übung und ein freiwilliges Tutorium.

Sprache: Deutsch
Turnus: SS
ECTS: 5
Prüfungsleistung Klausur (120 min.)
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zugeordnete Personen
zugeordnete Module
Informationen
Beschreibung:

Ausgehend von der Quantenpyhsik, u.a. basierend auf der Heisenbergschen Unschärferelation, der Schroedinger-Gleichung und dem Atommodell, gibt dieser Kurs eine Einführung in die elektronischen Eigenschaften der Festkörper. Unter Verwendung der Schroedinger-Gleichung wird das einfache Kronig-Penney-Bändermodell entwickelt. Daran werden die Unterschiede zwischen Isolatoren, Metallen und Halbleitern verdeutlicht. Die Theorie zur Ladungsträgerverteilung und -besetzungsstatistik von Elektronen und Löchern in Halbleitern wird entwickelt und zusammen mit den Transporteigenschaften speziell in Halbleitern wird die elektrische Leitfähigkeit in diesen Materialien hergeleitet. Feld- und Diffusionsstrom-Transportmechanismen sowie Poisson- und Kontinuitätsgleichung werden behandelt und darauf basierend werden die Grundlagen für den pn-Übergang und das MOS-System entwickelt. Die Absorption und Emission elektromagnetischer Strahlung in und von Halbleitern und das Laserfunktionsprinzip wird behandelt.

Lernziele:

Die Studierenden sind in der Lage, die grundsätzlichen festkörperphysikalischen Zusammenhänge, die zur Behandlung der diversen elektronischen Bauelemente zu einem späteren Zeitpunkt notwendig sind, zu verstehen.

Literatur:

·1 S.Sze, "Physics of Semiconductor Devices", John Wiley and Sons, New York, 1982
·2 C.Kittel, "Intorduction to Solid-State Electronics", John Wiley and Sons, New York, 1995
·3 Schaumburg, "Halbleiter", Teubner-Verlag, Stuttgart, 1991
·4 R.Kassing, "Physikalische Grundlagen der elektronischen Halbleiterbauelemente, Aula Verlag, Wiesbaden
·5 A. Schlachetzki, "Halbleiter-Elektronik", Teubner Verlag, Stuttgart, 1990

Vorleistung:
Infolink:
Bemerkung:
Description:

This course starts with basic Quantum physics relevant for the solid state. Starting from Schrödinger´s equation and Heisenberg´s uncertainty relations the simple Kronig-Penney solid state model and the corresponding band structure is developed, explaining the specifics of isolators, metals and semiconductors. Carrier statistics and transport mechanisms as well as continuity and Poisson´s equations, especially in semiconductors, are addressed. Based thereon the fundamental properties of the metal-semiconductor, pn-junction and MOS systems, and also optical absorption and emission, including the laser concept, are developed.

Learning Targets:

Students are able to understand the fundamentals of solid-state electronics with respect to electronic devices.

Literature:

·1 S.Sze, "Physics of Semiconductor Devices", John Wiley and Sons, New York, 1982
·2 C.Kittel, "Intorduction to Solid-State Electronics", John Wiley and Sons, New York, 1995
·3 Schaumburg, "Halbleiter", Teubner-Verlag, Stuttgart, 1991
·4 R.Kassing, "Physikalische Grundlagen der elektronischen Halbleiterbauelemente, Aula Verlag, Wiesbaden
·5 A. Schlachetzki, "Halbleiter-Elektronik", Teubner Verlag, Stuttgart, 1990

Pre-Qualifications:
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