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Modulbeschreibung

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Mikro- und nanoelektronische Systeme

Inhalt

Siliziumtechnologie: Grundlegende Fabrikationsschritte im Planarprozess, Standardprozesse, CMOS-Prozess in 90 nm-Technologie;

Schaltungen der Mikroelektronik: CMOS-Operationsverstärker für Low-Voltage-Anwendungen, Dynamische Analogschaltungen, Ladungspumpen, Laufzeitoptimierte Logik, Logikumsetzung in FPGAs;

Systementwurf: Digitale Systeme, Analoge Systeme, System on Chip und System in Package;

Neue Materialien und Nanoelektronik: Bulk-Materialien für hochfrequente Anwendungen, Heterostrukturtransistoren, Nanoelektronik;

Bauelemente der Mikromechanik: Technologie und Signalverarbeitung;System-on-Chip-Design: Laborübungen zu Systempartitionierung mit Verhaltenssimulation und Schaltungssimulation eines zeitdiskreten mikroelektronischen Datenerfassungssystems.

Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden

-Eine für den jeweiligen Systementwurf geeignete Halbeitertechnologie identifizieren

-Ein mikroelektronisches System in digitale, analoge und mikromechanische Teilblöcke zerlegen

-Das System mit Hilfe einer Verhaltenssimulation analysieren

-Analoge Baublöcke unter besonderer Berücksichtigung geringer Spannung und Verlustleistung dimensionieren und simulieren

-Digitale Schaltungen hinsichtlich ihrer Taktfrequenz optimieren

-Die Vorteile der Mikro- und Nanoelektronik hinsichtlich Miniaturisierung, Zuverlässigkeit und Preis nutzbar machen

- Die rasante Fortentwicklung der Halbleitertechnologien bei anstehenden Projekten vorab einplanen

ECTS

6 Punkte

Studien- und Prüfungsleistungen

Prüfungsleistungen:

Mikro- und nanoelektronische Systeme (mündliche Prüfung)

Studienleistungen:

Mikro- und nanoelektronische Systeme (Laborarbeit)

Lehr- und Lernformen

Mikro- und nanoelektronische Systeme (Vorlesung)
Mikro- und nanoelektronische Systeme (Labor)

Studiengänge

Systems Engineering und Management, Electrical Engineering(SY) - Pflichtmodul

Modulverantwortliche

Prof. Dr.-Ing. Lothar Schmidt

Dozenten

Prof. Dr.-Ing. Thomas Walter

Literatur

B. P. Wong, A. Mittal, Y. Cao, G. Starr. Nano-CMOS Circuit and Physical Design. Wiley, New York, 2005.

P. R. Gray, P. J. Hurst, S. H. Lewis, R. G. Meyer. Analysis and Design of Analog Integrated Circuits. Wiley, New York, 2009.

K. R. Laker, W. Sansen. Design of Analog Integrated Circuits and Systems. Mc Graw-Hill, New York, 1994.

F. Maloberti. Analog CMOS Design for CMOS VLSI Systems. Kluwer Academic Publishers, Boston, 2001.

F. Maloberti. Analog Design for CMOS VLSI Systems. Kluwer Academic Publishers, Boston, 2003.

R. van de Plassche. CMOS Integrated Analog-to-Digital and Digital-to-Analog Converters. Kluwer Academic Publishers, Boston, 2003.

A. S. Sedra, K. C. Smith. Microelectronic Circuits. Oxford University Press, New York, 2010.

R. J. Baker. CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation. Wiley, New York, 2010.

R. J. Baker. CMOS Mixed-Signal Circuit Design. Wiley, New York, 2009.

D. A. Hodges, H. G. Jackson, R. A. Saleh. Analysis and Design of Digital Integrated Circuits. Mc Graw-Hill, New York, 2004.

W. Menz, J. Mohr, O. Paus. Mikrosystemtechnik für Ingenieure. Wiley-VCH, Weinheim, 2005.

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