Vertiefungsrichtung 15: Mikro-, Nano- und Quantenelektronik
Kurz und knapp
Blickt man auf die wenigen Jahrzehnte der „integrierten Schaltungstechnik“ zurück, erkennt man, dass die Anzahl der Bauelemente eines integrierten Schaltkreises sowie deren Leistungsfähigkeit ständig zunimmt, ohne dass hierbei die benötigte Chipfläche wesentlich vergrößert wird. Hierfür sind Entwicklungen im Bereich der moderenen Mikro-, Nano- und zunehmend auch im Bereich der Quantenelektronik verantwortlich, die in ihrer Gesamtheit Schlüsseltechnologien für die moderne Kommunikations- und Informationsgesellschaft darstellen.
Anwendungsfelder
Durch die breite Anwendung der Mikro-, Nano- und Quantenelektronik eröffnen sich manigfaltige Anwendungsfelder in Forschung, Gesellschaft und Industrie, inbesondere im Bereich der
- Informations- und Kommunikationstechnik
- Halbleiterindustrie
- Automobilindustrie
- Luft- und Raumfahrt
- Automatisierungstechnik
- Medizintechnik
- Messtechnik
- Sensorik
- Industriellen Materialprozesstechnik
Absolvent*innen der Vertiefungsrichtung 15 qualifizieren sich für die Forschung und Entwicklung, aber auch für den technischen Vertrieb und die Projektleitung.
Inhalte und Hintergründe
Heutzutage ist die CMOS-Technik die Standardtechnologie nicht nur für die Herstellung höchstintegrierter Schaltkreise wie Mikroprozessoren und Speicherbausteine, sondern auch für analoge Anwendungen mit geringster Verlustleistung für den Einsatz in batteriebetriebenen Systemen. Auch Kombinationen von CMOS-basierten Elementen mit bipolarer Technik oder mit SiGe-Hetero-Bipolartransistoren erlangen eine immer größere Bedeutung. Darüber hinaus haben die eindrucksvollen Entwicklungen im Bereich der Supraleiter-basierten Quantenelektronik Anwendungen in Wissenschaft, Gesellschaft und Industrie ermöglicht, die ehemals als vollkommen undenkbar galten. Jüngste Entwicklungen zeigen ferner, dass die Realisierung eines Quantencomputers, der zu einer wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Revolution im Bereich des Computing führen wird, in greifbare Nähe gerückt ist.
Im Rahmen der Vorlesungen und Praktika der Vertiefungsrichtung 15 werden die wesentlichen Elemente zum Verständnis von integrierten Bauelementen, dem Design von integrierten Analog- und Digitalschaltungen, „Mixed Signal“ Bausteinen sowie Supraleiter-basierter Quantenelektronik vermittelt. Das Ziel unserer Ausbildung ist ein Ingenieur, der über wesentliche Kenntnisse der modernsten Technologien für den Einsatz von komplexen integrierten Systemen in verschiedenen Bereichen der Informationstechnik und damit über ein solides Wissen im Entwurf, der Simulation und im Testen von analogen und digitalen Schaltkreisen und integrierter Systemlösungen auf einem Chip verfügt. Für Absolventen unseres Studienmodells ergeben sich auf Grund der fundierten Kenntnisse von Analog-, Digital- und Hochfrequenztechnik sowie der Quantenelektronik ausgezeichnete Berufschancen. In den Vorlesungen werden Kenntnisse über bisherige und zukünftige Technologien für höchstintegrierte Schaltungen, sowie die bei einer weiteren Miniaturisierung der Bauelemente zu lösenden Herausforderungen vermittelt. In den Übungen und Workshops zu den Vorlesungen lernen die Studierenden anhand von Beispielen die Werkzeuge für die Simulation und das Design von integrierten Systemen wie z.B. Cadence und Keysight ADS kennen sowie den Umgang mit moderner Quantenelektronik kennen.
Sprache
Ansprechpersonen
Fachstudienberatung
Allgemeine Beratung
Studiengangservice
master-info∂etit.kit.edu
Verantwortung
Prof. Dr.-Ing. Ahmet Cagri Ulusoy
Prof. Dr. rer. nat. Sebastian Kempf