Moderne mikroelektronische Bauteile, wie zum Beispiel Transistoren, sind heutzutage nur mehr wenige Nanometer klein. Den unzähligen Vorteilen wie geringere Leistungsaufnahme oder höhere Packungsdichte stehen Zuverlässigkeitsaspekte wie die sog. Bias Temperature Instability und die sog. Hot Carrier Degradation gegenüber. Grob gesprochen beruhen diese Mechanismen auf einzelnen Defekten in der mikroskopischen Struktur welche während dem normalen Betrieb einerseits erzeugt, andererseits aber auch deaktiviert, werden, und so die Charakteristik sowie die Lebensdauer der Bauteile nachteilig beeinflussen. Da solche Lade- und Entladevorgänge sehr schnell ablaufen handelt es sich hierbei um eine spannende experimentelle Herausforderung, welche sich mit herkömmlichen Messgeräten kaum oder nur sehr umständlich bewerkstelligen lassen.
Das Hauptaugenmerk dieser LVA ist auf die Charakterisierung solcher Defekte gelegt (Charge Pumping, CV Messungen und Einzeldefektspektroskopie), wobei ausgewählte Themen vertieft und genau behandelt werden. Dazu wird das eigens dafür entwickelte Messgerät verwendet und stetig erweitert. Im Rahmen dieser LVA vertiefen Studierende ihr Verständnis für physikalische Vorgänge in mikroelektronischen Bauteilen sowie im Bereich Messtechnik, eigenständiger Entwicklung von Messaufbauten, Schaltungsentwicklung und Programmieren (FPGA, Mikroprozessor und Python oder C/C++).
Es werden gezielt aktuelle Problemstellungen im Bereich der Defektspektroskopie sowie Zuverlässigkeit von mikroelektronischen Bauelementen behandelt. Diese umfassen:
Messtechnische Analyse von einzelnen Defekten in Transistoren
Weiterentwicklung der Messaufbauten
Hardware- und Softwareentwicklung, Ethernet, Touch-Display
Programmieren von FPGA und Mikroprozessoren
Implementierung von Analysesoftware in einem Computercode in Python und C/C++
Literaturstudie
Zeit: Montag, 14:15 bzw. freie Zeiteinteilung, da Projekte selbstständig bearbeitet werden.
Ort: Seminarraum E360, Gußhausstraße 27-29, 5. Stock (Raum CD 0520)
Vorbesprechung und Beginn: Montag, 8. Oktober, 14:15
Laufende Beurteilung, abschließende Präsentation der Ergebnisse
