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#40571 / #8

Seit SoSe 2020

Deutsch

Microsystems Technology and Devices
Mikrosystemtechnik - Bauelemente

12

Thewes, Roland

benotet

Portfolioprüfung

Zugehörigkeit


Fakultät IV

Institut für Energie und Automatisierungstechnik

34311700 FG Sensorik und Aktuatorik / Messtechnik

Keine Angabe

Kontakt


E 3

Kerst, Uwe

lehre@se.tu-berlin.de

Lernergebnisse

Qualifikationsziel des Moduls „Mikrosystemtechnik-Bauelemente" ist der Erwerb grundlegender Kenntnisse und eines Gesamtüberblicks hinsichtlich der wichtigsten Prinzipien und Ausführungsformen von mikrosystemrelevanten Bauelementen, wie Sensoren und Aktuatoren, optoelektronischen Halbleiterbauelementen und Halbleiter-Leistungsbauelementen. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, system- bzw. anwendungsbezogene Bauelemente auszuwählen und einzusetzen. Durch die Vertiefung des Wissens aus den Vorlesungen durch Simulations-, Charakterisierungs- und Debug-Methoden erlangen die Teilnehmer umfassende Kenntnisse von der prinzipiellen Methodik des Bauelementedesigns, der Funktion und dem Aufbau der Bauelemente sowie deren Anwendung.

Lehrinhalte

In der IV „Smart Sensors & Actuators" werden Sensoren und Aktuatoren insbesondere auf Silizium- und CMOS-Basis besprochen. Die Inhalte erstrecken sich jeweils von festkörperphysikalischen Grundlagen, Funktionsprinzipien, Bauformen und Kenngrößen bis hin zu adäquaten integrierten Schaltungstechniken für die Auslesung und den Betrieb der Sensoren und Aktuatoren. Beispiel für die diskutierten Gebiete sind u.a. integrierte Temperatursensoren, PTAT (proportional to absolute temperature)-Schaltungen, genauigkeitsbegrenzende Artefakte und deren Kompensation, elektrothermische Filter, Photodioden und Photodiodenarrays für CMOS-Kameras, CCD, aktive Pixel und deren Arbeitsweise, CMOS-Imaging, Beschleunigungssensoren (Accelerometer) und Gyroskope, MEMS-Technologie, Digital Micro Mirror Arrays, DLP Technologie. Die IV wird in englischer Sprache abgehalten. Die VL „Halbleiter-Leistungsbauelemente" beinhaltet Aufbau, Funktionsweise, statische/dynamische Eigenschaften, Kenn-/Grenzwerte sowie Charakterisierung und Anwendung von HL-Leistungsbauelementen: Dioden, Thyristoren, Bipolartransistoren, MOSFETs, IGBTs, GTOs, u.a. Im Mittelpunkt der VL „Debug of Integrated Circuits on Silicon Level" stehen Techniken für die elektrische/physikalische Funktionsanalyse (Schwerpunkte: Scan Chain, FIB Circuit Edit und Photon Emission). Die VL wird in englischer Sprache abgehalten. Die VL „Grundlagen der optoelektronischen Halbleiterbauelemente" behandelt die Absorption von Strahlung in Halbleitern, Photoleitung, Lumineszenz, spektrale Verteilung der Empfindlichkeit, Photoelemente, Solarzelle, Lumineszenz-Diode und Halbleiter-Laser. Die Vorlesung „Meßverfahren für Halbleiterbauelemente" beinhaltet folgende Themen: Messverfahren zur Prozesskontrolle an optoelektronischen Halbleiterbauelementen, Designaspekte zu Heterostrukturbauelementen, Charakterisierung von Wafern u. Epitaxieschichten, C(V)-, I(V)-Analysen an pn- u. Schottkydioden und Höchstfrequenz On-wafer Probing. Die IV „CMOS Biosensors" befasst sich mit den Funktionsprinzipien und der CMOS-Integration verschiedener Sensoren für die Biomoleküldetektion, für das Interfacing mit Nervenzellen und Nervengewebe und für prothetische Devices, ferner wird eingeführt in grundlegende biologische Mechanismen, die zum Verständnis der Wirkungsweise der entsprechenden Bauelemente nötig sind. Die IV wird in englischer Sprache abgehalten.

Modulbestandteile

Pflichtteil:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWSVZ
Smart Sensors and Actuators I+IIIV0430 L 412WiSeKeine Angabe4

WP:

Aus den folgenden Veranstaltungen muss/müssen 6 Leistungspunkte abgeschlossen werden.

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWSVZ
CMOS-BiosensorsIV0430 L 500WiSeKeine Angabe4
Debug von Halbleiterbauelementen in integrierten Schaltungen (Debug of Integrated Circuits on Silicon Level)VL0431 L 500SoSeKeine Angabe2
Grundlagen der optoelektronischen HalbleiterbauelementeVL0431 L 013WiSeKeine Angabe2
Leistungshalbleiter-BauelementeVL0431 L 600SoSeKeine Angabe2
Messverfahren für HalbleiterbauelementeVL0431 L 108SoSeKeine Angabe2
Miniaturisierte Energieversorgung / HarvestingVL0431 L 732 SoSeKeine Angabe2
Technologie der Dünnschicht-BauelementeVL0431 L 007WiSe/SoSeDeutsch2

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

CMOS-Biosensors (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.04.0h60.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
Vorbereitungszeit für Prüfung1.060.0h60.0h
180.0h(~6 LP)

Debug von Halbleiterbauelementen in integrierten Schaltungen (Debug of Integrated Circuits on Silicon Level) (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)

Grundlagen der optoelektronischen Halbleiterbauelemente (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)

Leistungshalbleiter-Bauelemente (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)

Messverfahren für Halbleiterbauelemente (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)

Miniaturisierte Energieversorgung / Harvesting (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)

Smart Sensors and Actuators I+II (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.04.0h60.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
Vorbereitungszeit für Prüfung1.060.0h60.0h
180.0h(~6 LP)

Technologie der Dünnschicht-Bauelemente (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
90.0h(~3 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 360.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 12 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Die Lehrinhalte werden durch Vorlesungen, durch integrierte Veranstaltungen und Projekte vermittelt. Die jeweilige Unterrichtssprache ist dem Vorlesungsverzeichnis zu entnehmen.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Voraussetzung für die Teilnahme sind elektrotechnische und halbleitertechnische teilweise auch schaltungstechnische Grundlagenkenntnisse aus dem Bachelor-Studiengang Elektrotechnik.

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache

Deutsch/Englisch

Prüfungselemente

NamePunkteKategorieDauer/Umfang
(Lernprozessevaluation) IV "Smart Sensors and Actuators I+II", mündliche Rücksprache (Pflicht)50mündlich40-45 min
Wahlkurse50flexibelsiehe Beschreibung

Notenschlüssel

Dieses Prüfung verwendet einen eigenen Notenschlüssel (siehe Prüfungsformbeschreibung).

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Prüfungsform ist die Portfolioprüfung. Insgesamt können 100 Portfoliopunkte erreicht werden. Die Gesamtnote gemäß § 47 (2) AllgStuPO wird nach dem Notenschlüssel 2 der Fakultät IV ermittelt. (The porfolio score is limited to 100. According to § 47 (2) AllgStuPO, the grades will be determined with the key of grades 2.) Die mündliche Rücksprache zu "Smart Sensors and Actuators I+II" ist Pflicht für alle Modulteilnehmer. CMOS-Biosensors: Die Vorlesung wird durch eine 30 - 45 minütige mündliche Rücksprache am Ende des Semesters geprüft (Lernprozessevaluation, 50 Punkte). Debug of Integrated Circuits on Silicon Level: Die Veranstaltung wird durch eine 60 minütige mündliche Rücksprache am Ende des Semesters geprüft (Lernprozessevaluation, 25 Punkte). Grundlagen der optoelektronischen Halbleiterbauelemente: Die Vorlesung wird am Ende des Semesters durch eine 60 minütige mündliche Rücksprache geprüft (Lernprozessevaluation, 25 Punkte). Messverfahren für Halbleiterbauelemente: Die Vorlesung wird am Ende des Semesters durch eine 45 minütige Rücksprache geprüft. (Lernprozessevaluation, 25 Punkte). Leistungshalbleiter-Bauelemente: Die Vorlesung wird am Ende des Semesters durch eine 60 minütige mündliche Rücksprache geprüft (Lernprozessevaluation, 25 Punkte). Miniaturisierte Energieversorgung / Harvesting: Die Vorlesung wird am Ende des Semesters durch eine 60 minütige mündliche Rücksprache geprüft (Lernprozessevaluation, 25 Punkte). Technologie der Dünnschicht-Bauelemente: Die Vorlesung wird am Ende des Semesters durch eine 45 minütige mündliche Rücksprache geprüft (Lernprozessevaluation, 25 Punkte).

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
2 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Die Anmeldung zur Modulprüfung erfolgt über QISPOS. Für die Teilnahme an den Veranstaltungen "Messverfahren für Halbleiterbauelemente" und "Grundlagen der optoelektronischen Halbleiterbauelemente" bitte im Sekretariat Sekr. E 4 - Prof. Dr.-Ing. Christian Boit, Einsteinufer 19, 10587 Berlin, 1. OG, Raum E102 (Mo-Do 10-12 + 14-15 / Fr 10-12) anmelden - der Kontakt zum Dozenten, Herrn Dr. Bach wird hergestellt.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
Hinweise zu Skripten werden zu den einzelnen Veranstaltungen veröffentlicht

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
In den jeweiligen Vorlesungsskripten angegeben.

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Technomathematik (M. Sc.)19SoSe 2020SoSe 2024
Wirtschaftsingenieurwesen (M. Sc.)110SoSe 2020SoSe 2024

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Sonstiges

Keine Angabe