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 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.
Zur Vertiefung des Themenkomplexes "FEM Simulation von Mikrosensoren und -aktuatoren" (FEM: Finite Element Methode) werden in der gleichnamigen IV aufbauend auf einführenden Grundlagen Kenntnisse vermittelt zu Simulationsmethoden, der Planung und Durchführung einer FEM-Simulation, dem Umgang mit dem Simulationswerkzeug ANSYS (approximierte Geometrieerstellung, effiziente Vernetzung), Auswertung und Bewertung einer FEM-Simulation.
