MOS-Transistoren und Speicher (Sommersemester 2023)

Diese zweistündige Vorlesung wird im Sommersemester gelesen und durch eine einstündige Übung begleitet. Die Vorlesung ergänzt die Vorlesung Bipolarbauelemente, die im Wintersemester gelesen wird. Sie baut auf den Vorlesungen Grundlagen der Halbleiterbauelemente und Grundlagen der Materialwissenschaften auf und konzentriert sich im Wesentlichen auf die Diskussion Silizium-basierter Halbleiterbauelemente. Als erstes werden die Eigenschaften des MOS¹-Systems anhand des MOS-Kondensators erarbeitet, ehe der MOSFET eingeführt wird. Im Folgenden werden verschiedene Modelle zur Beschreibung der Stromspannungskennlinie des MOSFET vorgestellt und die Probleme bei der Skalierung moderner MOSFETs, wie z.B. Kurzkanaleffekte, angesprochen. Den abschließenden Schwerpunkt bilden MOS-basierte Speichertechnologien, wie SRAM, DRAM und Flash-Speicher. Dabei schlägt die Vorlesung immer wieder die Brücke zwischen den grundlegenden Eigenschaften zu Lösungen für extrem skalierte Bauelemente.

Als Studienleistung analysieren die Studierenden die Kennlinien von MOS-Kondensatoren und MOSFETs und extrahieren charakteristische Parameter der Bauelemente.

 ¹nach dem Englischen: Metal-Oxide-Semiconductor, deutsch: Metall-Oxid-Halbleiter