Lehrinhalte
• Wasser vs. Halbleiter als Matrices in Biologie und Mikroelektronik, Informations-verarbeitung
als gemeinsamer Nenner, Hableiter, Bandmodell, Dotierung, Ladungsträgertypen und -dichten,
passive Bauelemente, Membranpotential, Drift vs. Diffusion, Drift-Diffusions-Gleichungen.
• Halbleitertechnologie, Silizium-Wafer, Defekte, Oxidation, SiO2, Ionenimplantation (a-Si)
& Annealing, pn-Diode, Diodengleichung, npn-Transistor, MOSFET, Kennlinien, CMOS, Messung
und Stimulation von Aktionspotentialen mit Dioden und MOSFETs.
• Mikrochip-Architekturen und Präparationstechnologie: dünne Schichten, Prozesse zur Abscheidung,
Lithographie, Nass- und Ionenätzen.
• Logik-Bauelemente: Inverter, NAND- und andere Gates, Addierer, Subtrahierer, Multiplizierer,
neuronale Netze auf CMOS-Chips, Speicher¬bau¬elemente Vergleich von Struktur,
Informationsdichte und Fehleranfälligkeit mit RNA und DNA.
• Entropie und Information, Computer, DNA computing, integrierte Schaltungen: Beispiel eines
Temperatursensors. Skalierung & Moore’sches Gesetz versus Evolution und genetische Uhr.
• Elektrochemische Potentiale in Zellen und Fermi-Energien EF in Halbleitern, Halbleiter-Elektrolyt-
Grenzfläche, raum-zeitliche Variationsmuster von EF als gemeinsame „Sprache“,
Informationsaustausch.
• Effekt biogener Umgebungen auf technische Oberflächen: Biokorrosion, Biofilme, Biostabilität,
Biokompatibilität, Packaging, Immobilisierung von Biomolekülen auf technischen und
Halbleiteroberflächen.
• Elektrochemische Biosensoren, FET-Sensoren, SAW-Sensoren, Affinitätsassays, BioMEMS,
Mikrofluidik, Entwurf von Biochip-Plattformen, Lab-on-Chip-Systeme.
