Hier sind Vorlesungen und Seminare aufgeführt, die ich in Erlangen (1996-2011) gehalten und organisiert habe.
Vorlesung "Charakterisierung von Halbleitermaterialien I+II"
Die Vorlesung "Charakterisierung von Halbleitermaterialien I+II" habe ich selbst konzipiert und von 2009 bis 2011 jeweils am Lehrstuhl Werkstoffwissenschaften 6 der Universität Erlangen abgehalten. Kompetenzziel der Vorlesung ist ein Verständnis der wesentlichen Methoden zur Charakterisierung von Halbleitermaterialien, wie sie zur Bestimmung der Eigenschaften in der F&E als auch in der Qualitätssicherung verwendet werden. Der Schwerpunkt liegt auf der Charakterisierung von Volumenkristallen und Substraten, auf Dünnschichtmethoden wird aber ebenfalls eingegangen.
Es werden jeweils die festkörperphysikalischen Grundlagen, der Aufbau und die praktische Anwendung der Methoden besprochen. Im ersten Teil der Vorlesung werden Verfahren zur Bestimmung der Realstruktur von Halbleitermaterialien vorgestellt. Im zweiten Teil der Vorlesung schließt sich die Bestimmung der Bandstruktur (d.h. den elektonischen und exzitonischen Eigenschaften) und der phononischen, chemischen und elektrischen Eigenschaften an. Folgende Themen wurden angesprochen und sind als Skript verfügbar:
- Kapitel 1: Einführung
- Kapitel 2: Bildgebende Verfahren (Elektronenmikroskopie, Rasterkraftmikroskopie, Lichtoptische Verfahren)
- Kapitel 3: Strukturbestimmung (Röntgenmethoden, Defektätzen)
- Kapitel 4: Optische Spektroskopie (Optische Absorption, Lumineszenz, Raman- und FT-IR-Spektroskopie)
- Kapitel 5: Chemische Dotierstoffanalyse (Röntgen- und Elektronenspektroskopie, Massenspektrometrie, Weitere Verfahren)
- Kapitel 6: Elektrische Messverfahren (Widerstands- und Halleffektmessungen, Elektrische Spektroskopie)
Vorlesung "Grundlagen Werkstoffe der Elektrotechnik I+II"
Die Vorlesung war die Basisvorlesung für alle Kernfachstudenten im Masterstudiengang und umfaßt hauptsächlich Aspekte aus der Festkörper- und Halbleiterphysik, die für Ingenieure interessant und wichtig sind. Ich habe mehrere Jahre als Vertretung für Prof. Winnacker gelesen; 2008 und 2009 hielt ich die Vorlesung selbst. Danach wurde sie vom neuen Lehrstuhlinhaber Prof. Brabec übernommen und entsprechend angepasst. Folgende Themen wurden angesprochen:
- Kapitel 1: Elektrische Leitfähigkeit und Mobilität
- Kapitel 2: Kristalle: Bindungen, Struktur und Defekte
- Kapitel 3: Phononen und spezifische Wärme
- Kapitel 4: Magnetismus und magnetische Materialien
- Kapitel 5: Supraleitung
- Kapitel 6: Halbleiter
- Kapitel 7: Dielektrika
- Kapitel 8: Amorphe und organische Halbleiter
Übungen zur Vorlesung "Grundlagen MEET I+II"
Zur Vorlesung wurden von mir auch Präsenzübungen abgehalten. Die Übungen wurden von den Studenten sehr geschätzt; so belegte die Übung im SS 2007 in der studentischen Evaluation Rang 3 von 16 aller Kleingruppen-Übungen in der Technischen Fakultät der Universität Erlangen. Hier beispielhaft die Liste der Übungsaufgaben 2009/2010:
- Übung 1: Bohr'sches Atommodell, Unschärferelation, Schrödingergleichung
- Übung 2: Elektron im Potentialtopf, reziprokes Gitter
- Übung 3: Kristallstrukturen, Bindungsenergie von Ionenkristallen
- Übung 4: Leerstellen im thermodynamischen Gleichgewicht, Burgersvektoren, Frank'sche Theorie der Mikroröhren in SiC
- Übung 5: Spezifischer Widerstand, die Glühbirne, Elektronen-Beweglichkeit in Metallen,Driftgeschwindigkeit in Feldeffektransistoren
- Übung 6: Kondensatoren, Dielektrische Verluste, Curie-Weiß'sches Gesetz, Piezoelektrischer Tensor, Oberflächenwellenfilter
- Übung 7: Optische Absorption, Reflexion und Transmission
- Übung 8: Phononen: Akustische Wellen in Cu, Dispersion einer ein- und zweiatomigen linearen Kette
- Übung 9: Bänderschema, Fermikante, Zustandsdichte und Fermistatistik
- Übung 10: Eigenleiter, Dotierte Halbleiter, Semi-isolierende Halbleiter
- Übung 11: Vierspitzenmessung, Halleffekt, Fermigas-Mott-Übergang
- Übung 12: Diodenkennlinie (Shockley-Gleichung)
Vorlesung "Instrumentelle Analytik (Messtechnik)"
Die Vorlesung richtete sich an Studenten der Nanotechnologie im 5. Semester und wurde 2010/2011 zusammen mit Cordt Zollfrank und Ulrike Deisinger vom Lehrstuhl Glas und Keramik gehalten. Im Verlauf der Vorlesung werden Grundlagen der Messtheorie und Datenaufbereitung sowie verschiedene in der Nanotechnologie gebräuchliche physikalische Messverfahren und -aufbauten vorgestellt. Dazu müssen die Studenten in Gruppen Poster zu verschiedenen Messverfahren erstellen; diese werden zu Semesterende ausgestellt, von den Studenten erläutert und gemeinsam bewertet.
Ich habe folgende Vorlesungsstunden erarbeitet und gehalten:
- 2. Stunde: Elektrische Messungen
- 4. Stunde: Optische Messungen I (Absorption, Lumineszenz)
- 6. Stunde: Elektronen- und Röntgenspektroskopie (XPS, Auger, EDX)
Kernfachseminar des Lehrstuhls WW6
Ich habe das Seminar des Lehrstuhls für Kern- und Nebenfachstudenten im 8. Semester von 2004 bis 2012 zusammen mit Elke Meißner organisiert. Durch die steigende Studentenzahl hat sich ein Team gebildet, das sich die Betreuungsarbeit untereinander aufteilt. Ich stelle nicht nur das Programm zusammen und leite die Durchführung, sondern halte auch eine Einführungsveranstaltung zum Thema "Wie finde ich Literatur im Internet?".
- Kernfachseminar WS 2011/12 mit Dr. Elke Meißner, PD Dr. Silke Christiansen und Prof. Dr. C. Brabec zum Thema "Lösungsprozessierte anorganische Halbleiter"
- Kernfachseminar SS 2010 mit Dr. Elke Meißner, Prof. Dr. C. Brabec und weiteren Betreuern zum Thema "Materialien für die Elektronik- und Energietechnologie"
- Kernfachseminar SS 2009 mit Dr. Elke Meißner, Prof. Dr. A. Winnacker und weiteren Betreuern zum Thema "Charakterisierungsmethoden für Halbleitermaterialien"
- Kernfachseminar SS 2008 mit Dr. Elke Meißner, Prof. Dr. A. Winnacker und weiteren Betreuern zum Thema "Wichtige Werkstoffe der Elektrotechnik"
- Kernfachseminar SS 2007 mit Dr. Elke Meißner, Prof. Dr. A. Winnacker, Prof. Dr. P. Wellmann und weiteren Betreuern zum Thema "Aktuelle Aspekte der Halbleitertechnologie"
- Kernfachseminar SS 2006 mit Dr. Elke Meißner, Prof. Dr. G. Müller und weiteren Betreuern zum Thema "Wichtige Defekte in Halbleitern"
- Kernfachseminar SS 2005 in Morschreuth zusammen mit Dr. Elke Meißner, Prof. Dr. A. Winnacker und Prof. Dr. G. Müller zum Thema "Charakterisierungsverfahren für Halbleiterwerkstoffe"
- Studentenseminar "WW6-Hauptfachübungen WS 2004/05" in Morschreuth von Prof. Dr. A. Winnacker
- Kernfachseminar SS 2004 in Morschreuth mit Dr. Elke Meißner, Prof. Dr. A. Winnacker und Prof. Dr. G. Müller. zum Thema "Halbleiter mit großer Bandlücke"
Klausurtagungen des Lehrstuhls WW6
Einmal im Jahr fuhren die Mitglieder der Arbeitsgruppen von Prof. A. Winnacker und Prof. P. Wellmann für mehrere Tage fort. Jeder Teilnehmer hält einen Vortrag im Rahmen eines Generalthemas. Dazu sitzen wir in der Freizeit zusammen; auch ein Ausflug ist jeweils im Programm. Ich organisierte die Klausurtagungen von 2004 bis zur Einstellung 2009 und kümmerte mich nicht nur um das Programm, sondern auch um die Herberge, den Ausflug und die Homepage.
- Klausurtagung in Silberbach 2009 der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. A. Winnacker (12 Teilnehmer). Thema: (freie Auswahl)
- Klausurtagung in Silberbach 2008 der Arbeitsgruppen von Prof. Dr. A. Winnacker und Prof. Dr. Peter Wellmann (16 Teilnehmer). Thema: "Herstellungsmethoden für Werkstoffe der Elektrotechnik"
- Klausurtagung in Hirschberg/Beilngries 2007 der Arbeitsgruppen von Prof. Dr. A. Winnacker und Prof. Dr. P. Wellmann (23 Teilnehmer). Thema: "Applications of Advanced Materials - Motivationsaspekte der eigenen Arbeit"
- Klausurtagung in Hirschberg/Beilngries 2006 der Arbeitsgruppen von Prof. Dr. A. Winnacker und PD Dr. Peter Wellmann (21 Teilnehmer). Thema: "Stand der Technik eines wichtigen Aspekts der eigenen Arbeit"
- Klausurtagung in Silberbach 2005 der Arbeitsgruppen von Prof. Dr. A. Winnacker und PD Dr. Peter Wellmann (20 Teilnehmer). Thema: "Charakterisierungmethoden"
- Klausurtagung in Pappenheim 2004 der Arbeitsgruppen von Prof. Dr. A. Winnacker und PD Dr. Peter Wellmann (19 Teilnehmer). Thema: "Nanotechnologie"
Betreuung von Praktikumsversuchen
Seit meiner Doktorandenzeit habe ich in Erlangen einzelne Fachpraktikumsversuche für Studenten der Wrkstoffwissenschaften und der Nanotechnologie betreut - von der Wartung und Verbesserung des Versuchsaufbaus, der Erstellung der Skripten, den Eingangs- und Schlusssabfragen bis hin zur eigentlichen Versuchsbetreuung.
- Konzeption und Betreuung des Praktikumsversuchs Nanotechnologie "2.5 Rasterelektronenmikroskopie" (2009 bis 2010).
- Konzeption und Betreuung des Fachpraktikumsversuchs WET "C(U)-Kurven an MIS-Strukturen" (1998 bis 2003).
- Betreuung des Fachpraktikumsversuchs WET "Oxidation und chemisches Ätzen von SiC" (1998 bis 2000).
- Betreuung des Fachpraktikumsversuchs WET "Optische Charakterisierung von SiC" (2001 bis 2002).