Semiconductor Sensors - ENGB 8021

Vorkenntnisse

Halbleiterbauelemente

Lernziele

Die Fortschritte in der Mikroelektronik und der MEMS-Technologie, haben die Landschaft der Sensortechnik revolutioniert. Traditionelle voluminöse, langsame und teure Sensorsysteme konnten Dank neuer Technologien durch miniaturisierte und integrierte Smart-Sensoren auf Basis von Halbleitern ersetzt werden. Mit Hilfe der Halbleitersensoren wurden vielfältige Anwendungsbereiche erschlossen. Im Alltag begegnen wir ihnen beispielsweise in Form von Navigation- und Assistenzsystemen in Kraftfahrzeugen oder als Mikrophone, Beschleunigungssensoren, Kompass und Kameras in Mobiltelefonen. Neben der KFZ-Industrie und der mobilen Kommunikation werden Halbleitersensoren auch im Gesundheitswesen verwendet, um beispielsweise den Blutdruck oder die Körpertemperatur in Echtzeit zu erfassen.

In diesem Modul werden den Teilnehmern die Grundlagen, Wirkweisen und Anwendungsbereiche verschiedener Sensoren vermittelt. Sie werden befähigt, eigenständig Sensoren zu entwickeln. Nach der Belegung des Moduls kennen die Teilnehmer die verschiedenen physikalischen Phänomene in den Halbleitern, welche für das Erfassen physikalischer Größen und deren Umwandlung in elektrische Signale genutzt werden, und können diese beschreiben. Sie können außerdem verschiedene Halbleiterwerkstoffe, welche für die Herstellung von Sensoren verwendet werden, benennen und ihre Reaktion unter verschiedenen Bedingungen erklären. Bei der Entwicklung eines Halbleitersensors können die Teilnehmer unter den verschiedenen Halbleiterwerkstoffen das richtige Material auswählen. Sie können Sensorbeispiele für verschiedene Messbedürfnisse berechnen. Die Teilnehmer sind in der Lage, eine Messproblematik zu analysieren, die dazu geeigneten Sensortechniken zu vergleichen und eine eigene Problemlösung zu entwickeln. Dabei können sie die Sensoreinheit dimensionieren, um die Designspezifikationen zu erfüllen.

Inhalt

Einführung
Tutorium über Halbleiterphysik
Tutorium über Operationsverstärker
Grundlagen über Systemtechnik
Halbleiterbasierende Detektionsmethoden für:

- Strahlungen (ionisierend und nicht-ionisierend)
- Magnetische Felder
- Mechanische Kräfte (Kompression, Dehnung, Biegung, Druck)
- Temperatur

 

 

Verantwortlich

Dott. Alberto Pasquarelli

 

 

Wann & Wo

Start Sommersemester

Vorlesung: Die 10-12 Uhr Raum 42.2.102

                Fr  13-15 Uhr Raum 47.2.101

 

 

Umfang / Credits

SWS:             3V +1Ü

Credit Points: 5

Sprache

Englisch