Bauelemente

01

Zener- und Avalanche-Diode

• Gezielter Durchbruch als Funktionsprinzip
• Der Zener-Effekt versus der Avalanche-Effekt
• Anwendungen: Referenzspannung und Überspannungsschutz

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02

Die Schottky-Diode

• Der Metall-Halbleiter-Übergang als Gleichrichter
• Niedrige Durchlassspannung und schnelles Schaltverhalten
• Kompromisse und Anwendungen

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03

Die Tunneldiode

• Extreme Dotierung erzeugt einen entarteten Übergang
• Negativer differentieller Widerstand
• Nischenanwendungen trotz Verdrängung

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04

Thyristor und Triac

• Die Vierschicht-pnpn-Struktur
• Zündverhalten und Haltestrom
• Der Triac als bidirektionaler Thyristor

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05

FET-Familien im Überblick

• Gemeinsames Funktionsprinzip
• Verarmungstyp vs. Anreicherungstyp
• Vergleichstabelle
• Einordnung und Ausblick

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06

Aufbau eines n-Kanal-FET

• Grundlagen
• Herstellung eines n-Kanal-FET

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07

Aufbau eines FinFET

• Allgemeiner Aufbau und Funktionsweise
• Aufbau eines FinFET im Bulkprozess
• Vom FinFET zum Nanosheet

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08

Der Sperrschicht-FET (JFET)

• Aufbau
• Funktionsweise: Verarmungszone und Abschnürung
• Kennlinienfeld
• Kleinsignalverhalten
• Eigenschaften und Anwendungen

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09

Der Metall-Halbleiter-FET (MESFET)

• Aufbau
• Funktionsweise: Schottky-Barriere und Verarmungszone
• Betriebsarten: D-MESFET und E-MESFET
• Materialsystem, Vor- und Nachteile
• Anwendungen und Ausblick

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10

Aufbau eines npn-Transistors

• Grundlagen
• Herstellung eines npn-Bipolartransistors

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11

Kennlinien und Transistorgleichungen

• Kennlinienfelder und Arbeitspunkt
• Kennlinien des Bipolartransistors
• Gleichungen des Bipolartransistors
• Kennlinien des MOSFETs
• Gleichungen des MOSFETs
• Kleinsignalparameter und Grenzen der Modelle

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12

Si-Leistungsbauelemente (Power-MOSFET, IGBT)

• Der Si-Power-MOSFET: Aufbau und das R_DS(on)-Dilemma
• Superjunction-MOSFETs: Der Ausweg aus dem klassischen Tradeoff
• Der IGBT: Bipolare Verstärkung für hohe Spannungen
• IGBT-Generationen: Von Planar-PT bis Trench-Feldstopp
• Si im Systemvergleich: Wo die etablierte Technologie noch dominiert

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13

CMOS vs. Bipolar

• Einordnung
• Funktionsprinzip im Vergleich
• Leistungsaufnahme und Schaltverhalten
• Integrationsdichte und Skalierung
• Vergleichstabelle

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14

Bulk vs. SOI

• Einordnung
• Aufbau im Vergleich
• Parasitäre Effekte und Isolation
• Fertigung und Kosten
• Vergleichstabelle

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