Präparation und Analyse von LLC-Silizium-Dünnschicht-Solarzellen. - 98 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
In der vorliegenden Diplomarbeit wird eine neuartige Technologie für kristalline Dünnschichten aus Silizium vorgestellt. Grundlage ist die schichtweise Kristallisation von amorphem Material mit dem Laser (Layered Laser Crystallization - LLC), die es bei glasverträglichen Temperaturen erlaubt, multikristallines Silizium zu erzeugen. Das Ziel ist die Herstellung eines photovoltaisch aktiven Schichtsystems, um daraus Solarzellen zu fertigen. Die von mir durchgeführten Arbeiten betreffen die Entwicklung und Anwendung von Präparationsmethoden für die Zellstrukturen aus LLC-Schichtsystemen als Vorbereitung zur Diagnostik. Ebenfalls werden eingeführte und am IPHT zugängliche Methoden zur Solarzellenanalyse im Hinblick auf deren Eignung zur Charakterisierung und damit zur Prozessoptimierung für LLC-Dünnschicht-Solarzellen getestet. Den Abschluss bildet die Optimierung des Dotierprozesses der Zellen und der Wasserstoff-Passivierung von Korngrenzen und Kristalldefekten.
Optimization in synthesis of carbon nanotubes and their analysis. - 103 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
Kohlenstoff Nanoröhrchen wurden per chemischer Gasphasenabscheidung hergestellt. Die Optimisierung von verschiedenen Einflussgrößen wurde durchgeführt und mit bestehenden Modellen verglichen. Analyse der verwendeten Katalysatorsysteme und hergestellten Kohlenstoffnanoröhrchen erfolgte mit Hilfen von XPS, AFM, EELS und TPD.
Moderne Methoden der Leistungshalbleiter-Elektronik : Untersuchungen zur Wirkung des 1064/1320nm Lasers an ausgewählten Strukturen. - 115 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
Elektronische Bauelemente werden aufgrund ihres hohen Integrationsgrades in ihrem Aufbau immer komplexer und die Leistungsdichte steigt. Um mit dieser rasanten Entwicklung auch von Seiten der Fehlerlokalisierung Schritt halten zu können, besteht die große Herausforderung darin, Bauelemente auch weiterhin zuverlässig und genau untersuchen zu können. Im günstigsten Fall sollten die dafür notwendigen Techniken nicht nur einfach und schnell zu bedienen, sondern auch zerstörungsfrei, sehr empfindlich und hoch ortsauflösend sein. Bisherige Standardmethoden wie Photonen-Emissions-Mikroskopie (PEM) und Flüssigkristall-Thermographie (LCT) stoßen dabei an ihre Grenzen. In der modernen Fehleranalyse kommen laserstimulierte Methoden mehr und mehr zum Einsatz, um sensibel und ortsgenau Defekte in elektronischen Schaltkreisen zu lokalisieren. Die Physik dieser Methoden ist zum Teil noch nicht vollständig verstanden. Diese Arbeit soll einen grundlegenden Beitrag zum Verständnis dieser Methoden liefern. Insbesondere für Leistungstransistoren, wie sie heutzutage in der Automobilindustrie verwendet werden, sind laserstimulierte Methoden sehr interessant. In der Regel verfügen die Leistungsbauelemente über mehrere Metallschichten auf der Oberfläche die eine herkömmliche Analyse fast unmöglich machen. In der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung der 1064/1320 nm-Laser auf einzelne Bauelemente sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite untersucht. Erstmalig wurden systematische Untersuchungen zur Wechselwirkung des 1064 nm-Lasers mit elektronischen Bauelementen mittels Light Induced Voltage Alteration durchgeführt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der physikalischen Interpretation der beobachteten Signale. Die Messungen mit dem 1064 nm-Laser an der Diode zeigen Wechselsignale an den pn-Übergängen der untersuchten Struktur. Die Höhe des Spannungssignals ist im Wesentlichen durch den differentiellen Widerstand der Raumladungszone bestimmt. Je größer der Widerstand der Raumladungszone, umso größer ist das Wechselsignal. Für einen direkten Vergleich der Wärmewirkung zwischen dem 1064nm- und 1320 nm-Laser wurden Messungen an einem Bauelement durchgeführt, dessen U-I-Kennlinie einen ohmschen Leckstrom aufwies. Die Ergebnisse beweisen, dass am untersuchten System auch der 1064 nm-Laser einen Erwärmungseffekt hat. Beide Laser erwärmen dabei offensichtlich hauptsächlich Aluminium.
Construction of a low temperature magneto-optical kerr effect set-up and applicatiom on ferromagnetic oxide thin films. - 100 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
Magnetische Materialien spielen in der heutigen Technik eine große Rolle. Seit der Entdeckung des Magnetismus sind viele Untersuchungsmethoden entwickelt worden. Wir haben eine Messapparatur zur Bestimmung von Magnetisierungskurven bei tiefen Temperaturen aufgebaut. Die Messungen können in einem Temperaturbereich von 10K bis 300K bei einem maximalen Magnetfeld von 0.8T durchgeführt werden. Um unsere Messapparatur zu testen haben wir die magnetischen Oxide Fe3O4 und SrRuO3 benutzt. Um das Auflösungsvermögen unseres Versuchsaufbaus zu erhöhen, haben wir die erste Variante von einer Ein-Detektor Methode mit Lock-In Verstärker zu einer Zwei-Detektor Differenzmethode umgebaut. Das maximale Auflösungsvermögen liegt bei 2mdeg. Weitere Untersuchungen wurden an SrRuO3 und La(0,67)Sr(0,33)MnO3 Dünnschichten durchgeführt. Es war dabei von besonderem Interesse die magnetischen Anisotripieeigenschaften zu bestimmen. Außerdem wurde das Wachstum von NiFe2O4 Dünnschichten untersucht. Zwei Serien wurden mittels einer RF-Sputter Anlage hergestellt. Hauptaugenmerk lag dabei auf der Analyse der Oberflächenstruktur.
Aufbau eines Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskops mit Spaltvorrichtung für den Betrieb in flüssigem Helium. - 57 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
In dieser Arbeit wurde ein Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskop (STM) aufgebaut, welches die atomar aufgelöste Untersuchung von spaltbaren Proben im flüssigen Helium gestattet. Das STM besteht aus einer auf dem Prinzip des Röhrenscanners beruhenden Rastereinheit. Ein speziell entwickelter Spaltmechanismus erlaubt die Präparation sauberer Oberflächen geeigneter Kristalle in flüssigem Helium. Dieses System ermöglicht rastertunnelmikroskopische Untersuchungen an unterschiedlichen Materialklassen bei einer Temperatur von T = 4.2K. Anhand atomar aufgelöster STM-Aufnahmen der Graphit(HOPG)(0001)-Oberfläche wurden die beiden lateralen Rasterrichtungen des STM bei 300K und bei 4.2K kalibriert. Die Richtung senkrecht zur Probenoberfläche wurde bei 300K an den monoatomaren Stufen der Au(111)-Oberfläche kalibriert.
Untersuchung von Polymer/Fulleren Komposit-Solarzellen mittels Photoinduzierter Absorptionsspektroskopie. - 90 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2006
Ein wichtiger, die Effizienz organischer Solarzellen bestimmender Parameter ist das Produkt aus Lebensdauer m und Beweglichkeit t der Ladungsträger. Diese Größe muss durch Wahl geeigneter Materialien und Herstellungsmethoden optimiert werden. In dieser Arbeit wird das Produkt m*t positiver Polaronen in P3HT/PCBM-Komposit-Solarzellen mittels dynamischer photoinduzierter Absorptionsexperimente in Abhängigkeit von der anregenden Lichtleistung und der Temperatur an der fertigen Solarzelle bestimmt. Anhand von Untersuchungen der Rekombinationseigenschaften der Ladungsträger wird des weiteren diskutiert, ob das Produkt m*t die wesentliche physikalische Ursache für den Unterschied zwischen getemperter und ungetemperter Solarzelle dieses Typs sein kann.
Theorie anormaler Diffusions- und innerer Reibungsprozesse beim Mischalkalieffekt in Gläsern. - 94 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2005
Gegenstand dieser Arbeit waren theoretische Untersuchungen zu anormalen Diffusions- und innerer Reibungsprozessen beim Mischalkalieffekt in Gläsern.
Analyse von EKG-Aufzeichnungen zur Identifizierung des Zustandes und von Zustandsänderungen der Herzfunktionalität. - 96 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2003
In der Diplomarbeit wurde ein neues Verfahren zur Auswertung von EKG-Signalen entwickelt. Ziel war es, eine Auswertung derart zu ermöglichen, daß nicht nur der Gesundheitszustand eines Patienten, sondern auch dessen Änderung charakterisiert werden kann.
Photoreflexion an AlGaN/GaN-Heterostrukturen mit polarisationsinduziertem zweidimensionalem Elektronengas. - 93 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2003
Im Rahmen dieser Arbeit wurden optische Untersuchungen an AlGaN/GaN bzw. GaN/AlGaN/GaN-HEMT-Strukturen mit unterschiedlicher Polarität durchgeführt. Im Mittelpunkt der Experimente stand die systematische Studie von durch die spontane und die piezoelektrische Polarisation induzierten Effekten, die einen tieferen Einblick in die Eigenschaften solcher nitridbasierender Strukturen ermöglichen und damit für ein Basisverständnis für dieses Materialsystem sorgen.