Studien- und Abschlussarbeiten

Institut für Nano- und Mikroelektronische Systeme (INES)

Übersicht über die aktuellen Studien- und Abschlussarbeiten am INES

Studien- / Bachelor- / Master- und Diplomarbeiten

INES bietet in Zusammenarbeit mit dem Institut für Mikroelektronik Stuttgart (IMS CHIPS) Bachelor- Master- und Doktorarbeiten an, die in der Regel in interessante Verbundforschungs- und Industrieprojekte eingebunden sind.

Masterarbeit

Motivation

Ein herkömmlicher Bildsensor hat eine planare Form, und aufgrund der Feldkrümmungsaberration kann ein flaches Objekt nicht richtig auf eine flache Bildebene fokussiert werden. Ein flexibler und gekrümmter Bildsensor, der diese Krümmung nicht korrigieren muss, wird als mögliche Lösung zur Herstellung eines kompakten optischen Systems angesehen.

Fokus der Arbeit

Mithilfe eines zuvor entwickelten und hergestellten flexiblen HySiF (Hybrid System in Foil) Patch sollen die Effekte und Bildschärfe in Abhängigkeit der Krümmung des Image-Sensors untersucht werden. Dazu sollen im Labor optische und elektrische Messungen am Folien-/Leiterplattensystem geplant, vorbereitet und durchgeführt werden. Der Aufbau des optischen Systems mit Chip-Film-Patch (CFP) und Objektiv sollte per Simulation ausgewertet werden.

Während der Arbeit sollen folgende Aufgaben wissenschaftlich untersucht und dokumentiert werden:

  • Literaturrecherche mit Fokus auf gekrümmte Bildsensoren
  • Hardware und Software Lösung für die Auslesung der Bilddaten des CFPs (Platinenlayout und Ansteuerung, bzw. Datenauswertung)
  • Optischen Simulation von Strahlengängen
  • Optischer Entwurf und Aufbau
    • Auswertung Bildschärfe in Abhängigkeit der Krümmung
    • Änderungen der Sensoreigenschaften beim Biegen bestimmen und untersuchen.

Bewerbung über: www.ims-chips.de

Aufbau eines optischen Systems.pdf

Arbeitsbereich: ASIC Design

Motivation

Quantum sensors are a possible future technology, which are currently transferred from physical research into today's markets. High sensitivity is thereby one of the great advantages of quantum sensors. With this also a high precision signal processing is needed, where lock detectors play an important role.

With lock detectors it's possible to measure small signals in very noisy environments and that's why they are beneficial for the advanced signal processing of quantum sensors. Together with a phase-locked-loop (PLL), this lock detector is to be used for ODMR measurements on quantum pressure sensors.

Description/ Aufgabenstellung

A PLL needed as an input for the lock detector can be either used from an existing circuit or from a simulation model. The focus of this master thesis is on the Lock-Detector, which shall be analyzed, simulated and transferred into a
concrete layout in a 0.18 μm CMOS technology. A general setup of a lock detector can be seen in the block diagram above.
The detailed tasks are summarized below:
✓ Literature study on Lock Detectors with PLL circuits for quantum sensors and ODMR measurement
✓ Conceptual design of a lock-detection circuit.
✓ Design and Simulation of the Lock-Detector with Cadence-Tools (schematic and layout)
✓ Establishing of a test environment to evaluate the design
✓ Thesis writing and final presentation

Bewerbung über: www.ims-chips.de

Design of an integrated Lock-Detection circuit in 0.18 μm CMOS technology for quantum sensors

Arbeitsbereich: ASIC Design

Motivation

Quantum sensors are a possible future technology, which are currently transferred from physical research into today's markets. High sensitivity is thereby one of the great advantages of quantum sensors. With this also a high precision signal processing is needed, where phase-locked-loop (PLL) circuits play an important role.

A PLL is an advanced circuit which can be used to generate or synchronize high frequency periodic signals. Together with a lock detector, this PLL is to be used for ODMR measurements on quantum pressure sensors.

Description/ Aufgabenstellung

Within your thesis a PLL shall be analyzed, simulated and transferred into a concrete layout. Therefore a 0.18 μm CMOS technology is used.
A general setup of a PLL can be seen in the block diagram above. It's a complex, non-linear loopback circuit.
The detailed possible tasks are summarized below:
✓ Literature study on PLL circuits with lock detectors for quantum sensors and ODMR measurement
✓ Conceptual design of the PLL
✓ Development and simulation of the single units of the PLL with Cadence Tools (schematic and layout)
✓ Establishing of a test environment to evaluate the design
✓ Thesis writing and final presentation

Bewerbung über: www.ims-chips.de

Design of an integrated phase-locked-loop circuit in 0.18 μm CMOS technology for quantum sensors

Bachelor-, Studien- oder Masterarbeit

ab 01.03.2022

Motivation

Siliziumnitrid eignet sich aufgrund seiner Materialeigenschaften für viele mikround nanotechnologische Anwendungen. Unter anderem auch für die Photonik. Hier können aus abgeschiedenen Siliziumnitrid-Schichten Wellenleiterstrukturen
zur Übertragung optischer Signale im Wellenlängenbereich von 300 nm bis 3000 nm erzeugt und mit Halbleiterbauelementen verschalten werden.

Aufgabenstellung

In dieser Arbeit soll der Einfluss unterschiedlicher PECVD-Prozessparameter beim Abscheiden von Siliziumnitrid untersucht und charakterisiert werden.

Ausgehend von einer Literaturrecherche sind geeignete Versuchsreihen zu planen, durchzuführen und die erhaltenen Ergebnisse auszuwerten. Hierfür stehen Verfahren, wie die optische Mikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie,
Ellipsometrie sowie taktile Profilometrie, bereit. Ziel der Arbeit ist es, zur Photonik-Fertigung geeignete Siliziumnitrid-PECVD-Prozesse zu identifizieren und zu optimieren. Die entsprechenden Prozesse können anschließend verwendet
werden, um Photonik-Chips zu fertigen.
Der größte Teil der Arbeit findet in einem Reinraum der Klasse ISO4 statt.

 

Voraussetzungen:    

Grundkenntnisse der Mikrotechnologie, Halbleiterfertigung oder vergleichbares

Bewerbung über: https://jobs.ims-chips.de

Ausschreibng studentische Arbeit (PDF)

Bitte beachten:

Neben den hier aufgelisteten Themen bieten wir auch kurzfristig Arbeiten zu unseren aktuellen Forschungsgebieten an.

Bei Interesse nehmen Sie einfach mit Herrn Futterer Kontakt auf.

Kontakt

Dieses Bild zeigt Ehrenfried  Futterer

Ehrenfried Futterer

 

Studentische Beratung & Lehrveranstaltungen

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