362.148 Nanoelektronik
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2020W, VU, 2.0h, 3.0EC

Merkmale

Semesterwochenstunden: 2.0
ECTS: 3.0
Typ: VU Vorlesung mit Übung
Format der Abhaltung: Hybrid

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, die grundlegenden Eigenschaften niedrigdimensionaler Elektronensysteme zu verstehen. Aber Vorsicht: diese Thematik ist komplex und daher für Studenten aus den unteren Semestern ungeeignet.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Diese Vorlesung vermittelt eine Einführung in die physikalischen Eigenschaften von Halbleiterbauelementen im Nanometerbereich und in die Physik niedrigdimensionaler Elektronensysteme. Ein Abschnitt über Herstellungsverfahren von Nanostrukturen vermittelt die Grundlagen der Elektronenstrahllithographie, Laserholographie und des reaktiven Ionen-Ätzens. Im Abschnitt über elektronische Eigenschaften von Nanostrukturen werden vorallem solche Effekte diskutiert, die für den Einsatz in zukünftigen Bauelementen relevant sind, wie z.B. Single Electron Transistoren, sub-µm Tunneldioden oder Transistoren mit potentialmodulierter Gateregion. Zum Verständnis der Kennlinien solcher Nanostrukturen werden laterale und vertikale Transporteffekte diskutiert. Lateraler Transport dient vorallem der Bestimmung der Energieniveaus in Nanostrukturen. Einzelne Methoden dazu werden im Detail erklärt, wobei auch auf ballistische Transporteffekte eingegangen wird. Der vertikale Transport beschäftigt sich vor allem mit den physikalischen Eigenschaften von Tunneldioden im Nanometerbereich. Hier führt die Nanostrukturierung zu Auswahlregeln bei den Tunnelprozessen was auf die Kennlinien dieser Dioden wesentlichen Einfluß hat. Numerische Methoden zur Modellierung dieser Systeme werden ebenfalls vorgestellt. Der letzte Teil der Vorlesung widmet sich dann der Raster-Sondenmikroskopie an Nanostrukturen. Dabei wird sowohl ein Überblick über die allgemeinen Grundlagen der Raster-Sondenmikroskopie vermittelt als auch auf spezielle Fragestellungen im Zusammenhang mit Nanostrukturen eingegangen.