Computational Methods for Nanoelectronics: Semiclassical Models

Worum geht's

In diesem Modul erhältst du eine Übersicht über die wichtigsten semiklassischen numerischen Methoden der Nanoelektronik und ihre Anwendung auf moderne Halbleiterbauelemente. Du lernst sowohl Grundlagen zu organischen und anorganischen Halbleitermaterialien als auch praktische Simulationsansätze (Drift-Diffusion, Boltzmann-Transport, verschiedene Monte‑Carlo‑Verfahren) kennen und anzuwenden. Am Ende kannst du geeignete semiklassische Methoden auswählen und einfache Ladungstransportprobleme numerisch lösen.

Was du danach kannst

• Grundlegende Physik organischer und anorganischer Halbleiter verstehen
• Theoretische Konzepte wichtiger semiklassischer numerischer Methoden erklären
• Einfache Ladungstransport-Probleme auf unterschiedlichen Zeit‑ und Längenskalen implementieren und lösen
• Finite-Elemente-Methoden zur Simulation von MOSFETs anwenden
• Monte‑Carlo‑Methoden zur Simulation organischer Solarzellen einsetzen
• Eignung unterschiedlicher semiklassischer Methoden für ein nanoelektronisches System beurteilen

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung des Modulstoffs durch Dozenten, Diskussionen und Visualisierung mit Präsentationen
• ÜbungAnwendung der numerischen Methoden an praktischen Problemen durch Übungsblätter mit Simulationsaufgaben und/oder analytischen Berechnungen

Lehrmethode

• Lehrvortrag mit DiskussionErklärung der Inhalte und anschließende Diskussion zur Vertiefung
• Wöchentliche ÜbungsblätterPraktische Anwendung der numerischen Methoden an Aufgabenstellungen
• Simulationen mit kommerzieller Software oder EigenimplementierungDurchführung und Vertiefung der numerischen Methoden in praktischen Übungen