Opto- und Nanoelektronik (ONE)

Bachelor ET, Bachelor WIng ET

• 5 SWS, 6 Credits
• Wahlpflichtveranstaltung (Bachelor)

Dozent: Prof. Dr.-Ing. Patrick Görrn

Diese Veranstaltung findet im Sommersemester statt.

Vorlesungsankündigung SoSe 2024

Beginn der Vorlesung: Dienstag, 30.04.2024, 14:15 Uhr, in Hörsaal FH 1

Termine (können noch angepasst werden):

• Di, 14:15 bis 15:45 in FH 1
• Mi, 10:15 bis 11:45 in FD.00.01

Aktuelle Informationen zu den Terminen, Räumen und Vorlesungsunterlagen finden sich auf der Lernplattform Moodle2. Das Passwort für den moodle-Kurs wird in der Vorlesung bekannt gegeben.
 

Inhalt der Veranstaltung

Die Vorlesung Opto- und Nanoelektronik gibt eine Einführung in die Grundlagen zweier wichtiger Zukunftstechnologien im Bereich der Elektronik. Der Siegeszug des Internetzeitalters ist vor allem auf eine immer schnellere Datenübertragung mit Hilfe von Licht zurückzuführen. Während Daten z.B. über Glasfasern transportiert werden, erfolgt ihre Verarbeitung fast ausschließlich elektronisch. Die Optoelektronik schließt diese Lücke. Sie erzeugt und empfängt optische Signale, macht elektrische Daten in Displays für den Menschen sichtbar oder wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie um. Im Vergleich mit den enormen Datenraten optischer Glasfasernetze sind die Verarbeitungsgeschwindigkeiten selbst hoch moderner elektronischer Prozessoren langsam. Um dies zu ändern entwickelt sich die Siliziumtechnologie seit über 50 Jahren mit der Regelmäßigkeit des Mooreschen Gesetzes. Dabei hat die Miniaturisierung inzwischen Strukturgrößen von unter 30 nm erreicht. Das junge Gebiet der Nanoelektronik bringt neue technologische Herausforderungen mit sich aber auch neue technologische Möglichkeiten, da die Strukturgrößen in einen Bereich vorrücken in dem quantenmechanische Phänomene stattfinden.

1. Optoelektronik:
Grundlagen der Optik
Wechselwirkung von Licht und Materie
Lichtwellenleiter
Fotodiode, Fototransistor, Solarzelle
Leuchtdioden, Displays
Laserprinzip, Halbleiterlaser
Modulation optischer Signale
Optische Datenübertragung

2. Nanoelektronik:
Herstellung von Nanostrukturen
Quanteneffekte
Niedrigdimensionale Systeme
Quantenpunkte, Nanoröhren, Graphen