Bilden Sie die Chip-Innovatoren von morgen schon heute aus.

Die Keysight-Lösungen für Halbleiterlabore wurden entwickelt, um Universitäten dabei zu unterstützen, Halbleitertheorie mit praktischer Messpraxis zu verknüpfen. Das Portfolio umfasst drei spezialisierte Lernpfade: UU101LAB Grundlagen der Entwicklung und Messung, UU102LAB Parametrische Tests und On-Wafer-Messungen sowie UU103LAB Photonik-IC-Messungen . Sie ermöglichen Studierenden, praktische Erfahrungen mit professionellen Halbleiterinstrumenten, Software, angeleiteten Laborübungen und Arbeitsabläufen zu sammeln, die in realen Forschungs-, Entwicklungs- und Produktionsumgebungen der Halbleiterindustrie Anwendung finden.

Der genaue Inhalt hängt vom gewählten Labor ab:

• UU101LAB Grundlagen der Halbleiterbauelemente-Messtechnik konzentriert sich auf die grundlegende Messung von Halbleiterbauelementen und die Hochfrequenztechnik (HF). Der Kurs umfasst 12 Stunden strukturierte praktische Übungen, vorgefertigte Testpläne und Arbeitsblätter der Digital Learning Suite (DLS). Advanced Design System (ADS)-Projekte, Zugang zu einer Präzisions-Quellenmesseinheit (SMU) und Lernaktivitäten rund um Leuchtdioden (LEDs), Bipolartransistoren (BJTs), Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFETs), Mischerdesign und Feldeffekttransistor (FET)-Verstärkerdesign.

• Der Kurs UU102LAB „Parametrische Tests und On-Wafer-Messungen“ konzentriert sich auf die Bauelementcharakterisierung und Wafer-Level-Messung. Er umfasst eine Messstation, einen Parameteranalysator, Prüflinge (DUTs) und 13 Stunden strukturierte praktische Laborübungen in sieben angeleiteten Laboren. Die Studierenden lernen Strom-Spannungs-Messungen (IV-Kennlinien), Kapazitäts-Spannungs-Analysen (CV-Kennlinien), die Bestimmung der Schwellenspannung, Messungen im Ultraniedrigstrombereich, die Leckstromcharakterisierung, Pulsmessungen, die Reduzierung der Eigenerwärmung und die Dateninterpretation.

• UU103LAB Photonics IC Measurement konzentriert sich auf die Messung photonischer integrierter Schaltungen (PICs) und die optische Kopplung. Es umfasst eine Messstation, eine abstimmbare Laserquelle, einen Komponentenanalysator, eine Source-Measure-Unit, einen Polarisationssynthesizer, ein optisches Leistungsmessgerät, drei photonische IC-Prüflinge, die Messsoftware Lambdascan sowie 18 Stunden strukturierte praktische Laborübungen in sechs angeleiteten Laboren.

Wählen Sie das Labor anhand der Lernergebnisse, die die Studierenden erreichen sollen.

• Wählen Sie UU101LAB Grundlagen der Schaltungstechnik und Messtechnik, wenn Ihr Kurs die Messung von Halbleiterbauelementen und die Grundlagen der Hochfrequenztechnik einführen soll. Er eignet sich gut für Kurse, die das grundlegende Verhalten von Bauelementen mit Schaltungsdesign, Simulation und Optimierung mithilfe professioneller Werkzeuge wie DLS, ADS und präzisen SMUs verknüpfen.

• Wählen Sie UU102LAB Parametrische Tests und On-Wafer-Messungen, wenn Ihr Kurs die Charakterisierung von Halbleiterbauelementen, Wafer-Probing, Niedrigstrommessungen, IV- und CV-Messungen, Pulsmessungen und die praktische Datenanalyse umfasst. Er eignet sich besonders gut, wenn das Ziel darin besteht, Studierende mit realistischen Arbeitsabläufen zur Wafer- und Bauelementcharakterisierung vertraut zu machen.

• Wählen Sie UU103LAB Photonics IC Measurement, wenn Ihr Kurs die Prüfung photonischer Bauelemente, optische Kopplung, wellenlängenabhängige Messungen, Polarisationsverhalten und optisch-elektrische bzw. elektrisch-optische Validierung behandeln soll. Der Kurs vermittelt Studierenden praktische Erfahrung in der Prüfung photonischer integrierter Schaltungen und der Optimierung optischer Kopplungen.

Universitäten können die Labore auch als progressiven Lernpfad nutzen. Studierende können beispielsweise mit grundlegendem Halbleiterdesign und -messung beginnen, zu parametrischen Tests und On-Wafer-Messungen übergehen und sich dann der Messung photonischer integrierter Schaltungen für spezielle optische und elektrooptische Anwendungen zuwenden.

Ja. Die Keysight Semiconductor Teaching Lab Solution ist für die Halbleiterausbildung im Bachelor- und Masterbereich konzipiert. Sie unterstützt Lehrende bei der Durchführung praxisorientierter Lernprozesse und vermittelt Studierenden gleichzeitig praktische Fertigkeiten in der Halbleiterinstrumentierung, Messtechnik und Softwareentwicklung.

Im Rahmen von Bachelorstudiengängen können die Laborpraktika Studierenden helfen, theoretische Konzepte aus Lehrbüchern in praktische Messungen umzusetzen. Geeignete Themen sind unter anderem die grundlegende Bauelementcharakterisierung, IV-Kennlinien, CV-Verhalten, Schwellenspannung, Leckstrom, Grundlagen der Hochfrequenztechnik und der Zusammenhang zwischen Bauelementverhalten und Schaltungsleistung.

Für Masterstudiengänge oder fortgeschrittene Wahlfächer bieten die Labore vertiefende Einblicke in Wafer-Level-Messtechnik, parametrische Tests, Niedrigstrommessungen, Pulsmessungen, Selbsterwärmungseffekte, photonische IC-Messtechnik, optische Kopplung, Polarisationskontrolle und fortgeschrittene Dateninterpretation. UU102LAB und UU103LAB eignen sich besonders für Kurse, die Bauelementephysik, Messunsicherheit, Wafer-Level-Workflows und branchenübliche Validierungsmethoden miteinander verknüpfen.

Diese Labore können auch Programme zur Personalentwicklung, Halbleiter-Bootcamps, Technologiezentren und Ausbildungszentren unterstützen, die den Studierenden praktische Einblicke in Instrumente, Messmethoden und Arbeitsabläufe ermöglichen müssen, die in der Halbleiterforschung und -fertigung eingesetzt werden.

Ja. Die Lehrlösungen von Keysight sind darauf ausgelegt, den Unterricht in Klassenzimmern und Laboren mit lehrplanbasierten Ressourcen zu unterstützen. Jede Lehrlösung umfasst editierbare Folien, Arbeitsblätter und ein individuell anpassbares Schulungskit mit detaillierten Laboranleitungen. Speziell für die Halbleiterlabore:

• UU101LAB beinhaltet sofort einsetzbare strukturierte Laborübungen, vorgefertigte DLS-Testpläne, Laborblätter und ADS-Projekte für die Entwicklung von Mischern und FET-Verstärkern.

• UU102LAB beinhaltet strukturierte praktische Übungen für parametrische Tests und On-Wafer-Messungen, einschließlich CV-Messungen, IV-Labore, Schwellenspannungsextraktion, Messung von Ultraniedrigströmen, Leckstromcharakterisierung, Pulsmessungen, Selbsterwärmungsminderung und Datenanalyse.

• UU103LAB umfasst sofort einsetzbare Laborexperimente und strukturierte Lehrmodule für photonische IC-Tests, optische Kopplung, Gerätecharakterisierung, wellenlängenabhängige Messungen und polarisationsbezogene Messungen.

Dies hilft Lehrenden, den Zeitaufwand für die Kursentwicklung zu reduzieren, die Laborerfahrungen der Studierenden zu standardisieren und branchenrelevante Arbeitsabläufe in der Halbleiterindustrie einzuführen, ohne jede Laborübung von Grund auf neu erstellen zu müssen.

Die Anforderungen an die Laborausstattung hängen von der Laborkonfiguration, der Anzahl der Studierendengruppen, den ausgewählten Instrumenten und dem Schwerpunkt des Kurses (Design, Wafer-Level-Messtechnik oder photonische IC-Messtechnik) ab. Universitäten sollten generell Laborarbeitsplätze, die Platzierung der Instrumente, den Zugang zu Computern bzw. Software, die sichere Handhabung der Geräte, die Vorbereitungszeit für die Dozenten sowie geeignete Lagermöglichkeiten für Geräte, Sonden, Kabel, optisches Zubehör und Lehrmaterialien einplanen. 

Die Einrichtung variiert je nach Labor:

• UU101LAB konzentriert sich auf grundlegendes Design und Messungen mit DLS, ADS und präziser SMU-basierter Gerätecharakterisierung. Es eignet sich hervorragend für eine Lehrumgebung, in der Studierende softwarebasierte Designübungen mit praktischen elektrischen Messungen kombinieren können.

• UU102LAB erfordert Platz und eine entsprechende Ausstattung für Messungen auf Wafer- oder Bauelementebene mithilfe einer Messstation, eines Parameteranalysators, Prüflingen und strukturierten Laborübungen. Es ist für die Ausbildung in parametrischen Halbleitertests und Messungen auf Waferebene konzipiert.

• Für UU103LAB wird ein photonisches Messsystem benötigt, das optische und elektrische Messgeräte, eine Prüfstation, photonische IC-Prüflinge, eine Laserquelle, einen Komponentenanalysator, einen Polarisationssynthesizer, ein optisches Leistungsmessgerät und die Lambdascan-Messsoftware umfasst. Es dient der Prüfung photonischer ICs und der Ausbildung im Bereich optischer Kopplung.

Lehrende müssen diese Entscheidungen nicht allein treffen. Die Einrichtung eines Labors für die Ingenieurausbildung erfordert Fachwissen und Planung, und die gewählte Lehrlösung sollte den Bedürfnissen der Lehrenden entsprechen. Universitäten können Keysight hinzuziehen, um die passende Lehrlösung, Laborkonfiguration und den optimalen Implementierungsansatz für ihre Lehrpläne und Einrichtungen zu ermitteln.