Technische Universität Ilmenau

Materials of Micro- and Nanotechnologies - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Modulinformationen zum Modul 6956 - allgemeine Informationen
Modulnummer6956
FakultätFakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachgebietsnummer 2172 (Werkstoffe der Elektrotechnik)
Modulverantwortliche(r)Prof. Dr. Peter Schaaf
Voraussetzungen
Lernergebnisse

Students know the various materials in micro- and nanotechnology and in sensorics. They gain knowledge about the basic materials properties, their application and the fabrication of such materials.
The students know the basics of fabrication of highly integrated circuits, the preparation of microsystems and sensors and how the materials have to be selected.
Various methods and steps, materials and their control and analysis are treated for selected applications.
In the seminar, the students gain deeper knowledge for selected examples, and the learn how to search information and how to present this in a talk and to discuss the problems.

Spezifik im Studiengang Master Micro- and Nanotechnologies 2016
ModulnameMaterials of Micro- and Nanotechnologies
Leistungspunkte5
VerpflichtungPflicht
ModulabschlussEinzelleistungen
Details zum Abschluss

The talk in the seminar is a prerequisite for admission to the written examination.

Spezifik im Studiengang Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 (MNE)
ModulnameMaterials of Micro- and Nanotechnologies (in Englisch)
Leistungspunkte5
VerpflichtungPflicht
ModulabschlussEinzelleistungen
Details zum Abschluss
Fachinformationen zu Fachnummer 6956 - allgemeine Informationen
Fachnummer6956
FakultätFakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachgebietsnummer2172 (Werkstoffe der Elektrotechnik)
Fachverantwortliche(r)Prof. Dr. Peter Schaaf
SpracheEnglish (Deutsch)
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse

Knowledge in materials, physics, and chemistry on bachelor level.

Gute Grundkennte in Werkstoffe, Physik, Chemie, Elektrotechnik, Mechanik auf Bachelorniveau

Lernergebnisse

Students are able to explain the mechanical and functional properties of materials in micro- and nanotechnology starting from the microscopic and submicroscopic structure. The can analyze changes in the properties and judge them for their applicability in new applications and can develop strategies for their implementation.
Students know the various materials in micro- and nanotechnology and in sensorics. They gain knowledge about the basic materials properties, their application and the fabrication of such materials.
The students know the basics of fabrication of highly integrated circuits, the preparation of microsystems and sensors and how the materials have to be selected.
Various methods and steps, materials and their control and analysis are treated for selected applications.
In the seminar, the students gain deeper knowledge for selected examples, and they learn how to search information and how to present this in a talk and to discuss the problems.

Die Studierenden sind in der Lage, mechanische und funktionale Eigenschaften der Werkstoffe im Mikro- und Nanometerbereich aus ihren mikroskopischen und submikroskopischen Aufbauprinzipien zu erklären und Eigenschaftsveränderungen gezielt zu analysieren, zu bewerten und für neue Anwendungen zu synthetisieren. Das Fach vermittelt Fach-, Methoden- und Systemkompetenz.

Inhalt

Materials for micro- and nanotechnology
1. Introduction
2. Thin films, deposition, transport mechanisms in thin films
2.1. basic processes during deposition
2.2. Epitaxy / Superlattices
2.3. Diffusion
2.4. Electromigration
2.5. functional properties of thin films
3. Mesoscopic Materials
3.1. Definition
3.2. Quantum interference
3.3. Applications
4. liquid crystals
5. carbon materials
6. Gradient materials
7. Properties and treatment of materials in basic technologies of micro- and nanotechnology
7.1. Lithography
7.2. Anisotropic etching
7.3. coating
7.4. LIGA-method
7.5. materials for packaging technology
8. materials for sensorics
9. materials for plasmonics
10. materials for energy conversion and storage

 

Werkstoffe der Mikro- und Nanotechnologie

1. Einführung
2. Dünnschichtzustand, Schichtbildung und Transportvorgänge in dünnen Schichten                          
2.1. Elementarprozesse beim Schichtaufbau
2.2. Epitaxie / Supergitter
2.3. Diffusion
2.4. Elektromigration
2.5. Spezielle funktionale Eigenschaften dünner Schichten
3. Werkstoffe im mesoskopischen Zustand
3.1. Definition
3.2. Quanteninterferenz
3.3. Anwendungen
4. Flüssigkristalle
4.1. Definition
4.2. Strukturen thermotroper Flüssigkristalle
4.3. Dynamische Streuung und Anwendungen
5. Kohlenstoff-Werkstoffe
5.1. Modifikationen des Kohlenstoff
5.2. Interkalation des Graphit
5.3. Fullerene
5.4. Nanotubes
6. Gradientenwerkstoffe
6.1. Gradierung durch Diffusion
6.2. Gradierung durch Ionenimplantation
7. Verhalten und Behandlung der Werkstoffe in den Basistechnologien der Mikro- und Nanotechnik
7.1. Lithografie
7.2. Anisotropes Ätzen
7.3. Beschichten
7.4. LIGA-Technik
7.5. Aufbau- und Verbindungstechnik
Die Vorlesung wird durch ein Praktikum begleitet.

Medienformen

Scriptum, powerpoint, computer demos, animations, specialized literature

 

Literatur

Specialized literature will be given in the course.
1. Introduction to nanoscience and nanomaterials. Agrawal. World Scientific.
2. Materials for microelectronics. Elsevier.
3. Werkstoffwissenschaft / W. Schatt; H. Worch / Wiley- VCH Verlag, 2003
4. Menz, W.; Mohr, J.; Paul, O.: Mikrosystemtechnik für Ingenieure. – Wiley-VCH, 2005
5. Grundlagen der Mikrosystemtechnik: Lehr- und Fachbuch / G. Gerlach; W. Dötzel / Hanser, 1997
6. Sensorik: Handbuch für Praxis und Wissenschaft / H.- R. Tränkler; E. Obermeier / Springer, 1998
7. Mikrosytemtechnik / W.-J. Fischer / Würzburg: Vogel, 2000
8. Schaumburg, H.: Sensoren / H. Schaumburg / Teubner, 1992
9. Frühauf, J.: Werkstoffe der Mikrotechnik; Hanser Verlag 2005
10. Mescheder, U.: Mikrosystemtechnik; Teubner-Verlag, 2004

Lehrevaluation

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

Hospitation:

Spezifik im Studiengang Master Micro- and Nanotechnologies 2016
FachnameMaterials of Micro- and Nanotechnologies
Prüfungsnummer2100555
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungPflicht
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss

The successful participation in the seminar (talk and discussion) is a prerequisite for the admission to the written examination.

max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Biotechnische Chemie 2016
FachnameWerkstoffe der Mikro- und Nanotechnologie
Prüfungsnummer2100320
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlpflicht
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss

Zulassung zur Klausur nur beo erfolgreich absolviertem Praktikum und erfolgreicher Seminarteilnahme, die durch einen Vortrag von 30min Dauer mit anschliessender Diskussion zu belegen ist.

max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 (MNE)
FachnameMaterials of Micro- and Nanotechnologies
Prüfungsnummer2100555
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)45
Selbststudium (h)105
VerpflichtungWahlpflicht
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss

The successful participation in the seminar (talk and discussion) is a prerequisite for the admission to the written examination.

max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Werkstoffwissenschaft 2013
FachnameWerkstoffe der Mikro- und Nanotechnologie
Prüfungsnummer2100320
Leistungspunkte8
Präsenzstudium (h)67
Selbststudium (h)173
VerpflichtungPflicht
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss

Zulassung zur Klausur nur beo erfolgreich absolviertem Praktikum und erfolgreicher Seminarteilnahme, die durch einen Vortrag von 30min Dauer mit anschliessender Diskussion zu belegen ist.

max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Werkstoffwissenschaft 2010, Master Werkstoffwissenschaft 2011
FachnameWerkstoffe der Mikro- und Nanotechnologie
Prüfungsnummer2100320
Leistungspunkte3
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)56
VerpflichtungPflicht
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss

Zulassung zur Klausur nur beo erfolgreich absolviertem Praktikum und erfolgreicher Seminarteilnahme, die durch einen Vortrag von 30min Dauer mit anschliessender Diskussion zu belegen ist.

max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Bachelor Werkstoffwissenschaft 2009
FachnameWerkstoffe der Mikro- und Nanotechnologie
Prüfungsnummer2100180
Leistungspunkte3
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)56
VerpflichtungWahlpflicht
Abschlussschriftliche Studienleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Miniaturisierte Biotechnologie 2009
FachnameWerkstoffe der Mikro- und Nanotechnologie
Prüfungsnummer2100320
Leistungspunkte3
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)56
VerpflichtungWahlpflicht
Abschlussschriftliche Prüfungsleistung, 90 Minuten
Details zum Abschluss

Zulassung zur Klausur nur beo erfolgreich absolviertem Praktikum und erfolgreicher Seminarteilnahme, die durch einen Vortrag von 30min Dauer mit anschliessender Diskussion zu belegen ist.

max. Teilnehmerzahl

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.