Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage

• durch Defekte in mikroelektronischen Bauteilen verursachte Degradationsmechanismen wie etwa Bias Temperature Instability und Hot Carrier Degradation zu erklären.
• Defekte in Bauelementen durch elektrische Messverfahren (Charge Pumping, CV Messungen und Einzeldefektspektroskopie) zu charakterisieren.
• eigenständig Schaltungen und Messaufbauten für die Defekt-Charakterisierung zu entwickeln.
• automatische Messabläufe und Datenauswertung zu programmieren.

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.

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++.