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Auf dieser Website finden Sie die Lösungen zu Aufgaben aus dem Lehrbuch. Außerdem können Sie hier im Laufe der Zeit Informationen, Bilder oder Videos zu den einzelnen Kapiteln finden.

Lösungen

Lösung 15.1

Pmpp= Umpp*Impp = 0,5V*7,8A= 3,90 W

Lösung 15.2

Lösung 15.3

Folgende beispielhaften Asymmetrien sind im Herstellungsprozess zwar sehr gering und gegebenenfalls auch weiter zu minimieren, jedoch nie komplett zu vermeiden:

  • Justagefehler z. B. die Verspiegelung zur Spiegelplatte. Dadurch ist die Massenverteilung nicht achsensymmetrisch. Es kommt zu einer minimalen Verkippung.
  • Abbildungsfehler in der Lithographie.
  • Inhomogenitäten der Lackdicke für die Definition der Grabenätzung. Dies führt zu leicht unterschiedlich breiten Gräben.
  • Dickenvariation der SOI-Schicht (engl.: TTV: total thickness variation).
  • Rauhigkeiten der Gräben durch die Ätzung. Dies führt zu einer asymmetrischen Verteilung des elektrischen Antriebsfeldes.
  • Asymmetrien im Dotierungsprofil und damit verbundene mechanische und elektrische Spannungsgradienten.

Lösung 15.4

Die Rückseite wird mittels TMAH strukturiert. Die Ätzraten bei diesem anisotropen Verfahren sind kristallrichtungsabhängig. In <111>-Richtung ist die Ätzrate besonders niedrig, daher bilden sich die {111}-Ebenen als Ätzstopp ab. Um sicherzustellen, dass die mechanische Struktur freigesetzt wird, muss die Rückseitenöffnung entsprechend gewählt werden. Bei einer anderen Kristallorientierung wäre die Ätzmaske anzupassen.
Die SOI-Schicht der Vorderseite wird mit DRIE strukturiert. Dieses trockene Verfahren ist zwar ebenfalls anisotrop, weist aber keine signifikante Kristallrichtungsabhängig­keit auf. Bei anderer Kristallorientierung der SOI-Schicht erhält man also praktisch das gleiche Ergebnis ohne Maske oder Prozess anpassen zu müssen.

Lösung 15.5

Vakuumproblem beim Spin-Coaten. Lösung:

  • Spezieller Chuck: höchstens für Volumenproduktion
  • Spray-Coaten: Lack zu dick und vor allem zu inhomogen