Bachelor- und Master-/Diplomarbeiten

Anzahl der Treffer: 126
Erstellt: Wed, 27 Mar 2024 23:03:24 +0100 in 0.0431 sec


Wolter, Christian;
Defektanalyse an amorphen und mikrokristallinen Siliziumschichten und deren Wirkung in Dünnschichtsolarzellen. - 70 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011

Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung auf Defekte an mikromorphen Tandemsolarzellen, welche in einem industriellen Prozess hergestellt werden. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Bildung von Cracks im myc;c-Si:H-Absorber, welche an den Korngrenzen entstehen und gebundenen Sauerstoff enthalten. Mithilfe von Verfahren wie der VIM- und der FIB-Analyse sollen Abhängigkeiten der Crackbildung von Kristallinität und Schichtdicke der intrinsischen mikrokristallinen Siliziumschicht, sowie vom Aufwachssubstrat aufgezeigt werden. Durch das Anheben von Kristallinität und/oder Schichtdicke wird die Gesamtoberfläche der Kristalle in der Schicht angehoben, wodurch eine erhöhte Entstehungswahrscheinlichkeit der Cracks gegeben ist. Die VIM-Untersuchungen zeigen eine abnehmende Tendenz des Shuntwiderstands mit zunehmender Kristallinität. Einen Anstieg der Crackdichte bei größer werdender Kristallinität ergeben die FIB-Untersuchungen. Damit wird eine Abhängigkeit der Defektbildung von der Kristallinität des myc-Si:H-Absorbers aufgezeigt. Dadurch sinkt der Füllfaktor und somit auch der Wirkungsgrad einer Solarzelle bei steigender Crackdichte. Die Variation der Schichtdicke zeigt keine Auswirkung auf die Defektbildung. Somit hat die vertikale Ausdehnung der Körner keinen Einfluss auf die Entstehung von Cracks. Dagegen hat das Aufwachssubstrat einen enormen Einfluss. Bei allen Veränderungen der Struktur unterhalb der myc-Si-Schicht wird eine erhöhte Crackdichte festgestellt. Das Aufwachsen von mikrokristallinem Silizium auf amorphem Silizium erzeugt die wenigsten Cracks. Oxidhaltige Substrate fördern die Crackbildung, wodurch der Einsatz einer Zwischenreflektorschicht aus einem Oxid in Frage zu stellen ist.



Morgenbrodt, Sören;
Restaustenitbestimmung und Strukturuntersuchung an plasmagespritzten Duplexschichten und austgetemperten Sphäroguss. - 166 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2011

Der Gehalt an Restaustenit beeinflusst maßgeblich die mechanischen und chemischen Eigenschaften von Konstruktionselementen. So hat der Austenit ebenso Einfluss auf die Schwingfestigkeit und Korrosionseigenschaften von Eisenlegierungen. Die Bestimmung dieses Gefügebestandteils spielt in der Qualitätskontrolle wie in werkstoffwissenschaftlichen Untersuchungen eine große Rolle. Diese Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von austgetemperten Sphäroguss (ADI) und Duplexstahl mit Hilfe der Wirbelstrommethode, der magnetinduktiven Methode, der Mössbauerspektroskopie, der Metallographie sowie der Röntgen- und Neutronenbeugung. Ein weiterer Bestandteil ist die Element- und Texturbestimmung des M1-0146 Kalibriersatzes der HELMUT FISCHER GmbH. Die Ergebnisse der angewendeten Verfahren zeigen zwar den gleichen Trend in der Austenitkonzentration, der Betrag der Messwerte ist jedoch sehr unterschiedlich. Anhand der Ergebnisse ist zu erkennen, dass die Metallographie für eine Quantifizierung aufgrund der mangelnden Separation des Austenit von anderen Gefügebestandteilen ungeeignet ist. Eine Vergleichbarkeit der Methoden ist zudem nur bedingt gegeben, da die Verfahren den Austenit in unterschiedlichen Einheiten berechnen.



Scheibe, Stefan;
Phasenanalyse mit EBSD im System Gold-Aluminium. - 90 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010

Die folgende Arbeit befasst sich mit der Charakterisierung des Wachstums von intermetallischen Gold/AluminiumPhasen mit Hilfe von EBSD. Dafür werden einerseits Golddrahtbondverbindungen auf Aluminiumschichten, als auch Aluminiumdrahtbondverbindungen auf Goldsubstraten für EBSD zielgerichtet präpariert. Zusätzlich soll das Phasenwachstum verschiedenartig zusammengesetzter Gold/AluminiumSchichtsysteme untersucht werden. Mittelpunkt der Arbeit ist es, bisherige Untersuchungsergebnisse zu uberprüfen, gegebenenfalls zu korrigieren oder zu erweitern. Dabei werden die vielfältigen Möglichkeiten der EBSDUntersuchung herausgestellt und zur Beschreibung der Mikrostruktur der intermetallischen Phasen genutzt.



Hoffmann, Bianka;
Optimierungsversuche zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit und der Festigkeit von Mischsystemen hergestellt aus hochdestillierten Pechen und Mesophasenpechen. - 136 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010

In dieser Arbeit "Optimierungsversuche zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit und der Festigkeit von Mischsystemen hergestellt aus hochdestillierten- und Mesophasenpechen" sollen die physikalischen Eigenschaften von schlickergegossenen Bauteilen verbessert werden, besonders die elektrische und thermische Leitfähigkeit. In einigen Anwendungen, speziell im Bereich Tiegel für Elektronenstrahlverdampfungsanlagen oder induktionsbeheizte Tiegel, reichen derzeit die thermischen und elektrischen Eigenschaften von schlickergegossenen Bauteilen nicht aus. Die Thermoschockbeständigkeit ist zu gering und die Bauteile überstehen selten einen Auf- und Abheizzyklus oder der elektrische Widerstand ist zu hoch und die eingespeiste Leistung genügt nicht zum Schmelzen des Metalls. Die Idee hinter dieser Arbeit ist, zwei unterschiedliche Pechtypen zu mischen und somit die Werkstoffoptimierung vorzunehmen. Hochdestillierte Peche bringen dabei eine hohe Festigkeit und Mesophasenpeche eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Die hochdestillierten Peche werden mit 25 %, 50 % und 75 % Mesophasenpech gemischt, in einen Schlicker überführt und in Gipsformen gegossen. Dabei werden zwei unterschiedliche Probentypen erhalten- Pillen für die Charakterisierung des Brennverhaltens der Proben und Platten für die Bestimmung der physikalischen Eigenschaften. Die erhaltenen Proben werden getrocknet, die Platten anschließend carbonisiert, graphitiert und zerschnitten, um die jeweiligen Probendimensionen für die unterschiedlichen Messverfahren zu erhalten, wie zum Beispiel Vier- Punkt- Biegeprüfung, Quecksilber- Porosimetrie, RFA und die Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit und elektrischen Leitfähigkeit. Mit Hilfe der Penetrationsmessung, eine neu eingeführte Messmethode zur Charakterisierung des thermomechanischen Verhaltens, werden die grünen schlickergegossenen Pillen analysiert. Ziel dieser Arbeit ist es, eine Mischung mit guten thermischen und elektrischen Eigenschaften bei gleichzeitig guten Festigkeiten zu finden. Somit wäre es möglich für jede Anwendung die Eigenschaften, durch Mischen von unterschiedlichen Ausgangspechen, maßzuschneidern.



Lotz, Sebastian;
Erzeugung einer homogenen Aluminiumdotierung in Silizium durch eutektische Legierungsbildung. - 100 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010

Seit Beginn der industriellen Fertigung von Solarzellen gibt es fortlaufende Bemühungen den Wirkungsgrad zu steigern und gleichzeitig die Herstellungskosten zu senken. Die in dieser Arbeit untersuchte Methode zur Erzeugung einer p+ Dotierung in monokristallinen Siliziumsubstraten, unter Verwendung physikalisch abgeschiedener Aluminiumschichten, ermöglicht im Gegensatz zum derzeitigen Stand der Technik eine zukünftige Reduktion der Substratdicke, da die Durchbiegung (Bow) verringert werden kann. Der Einsatz einer Abdeckschicht, die auf die dünne Aluminiumschicht durch Siebdruck aufgebracht wird, erlaubt eine zusätzliche Reduktion des Bows. Mit einer Bestimmung der Leerlaufspannung sowie der Ladungsträger-Lebensdauer kann gezeigt werden, dass die Abdeckung den Dotierprozess nicht nachteilig beeinflusst. Entsprechend theoretischen Überlegungen basierend auf dem binären Aluminium-Silizium Phasendiagramm, kann das Dotierprofil durch eine Änderung der Aluminiumdicke sowie der Prozesstemperatur gezielt beeinflusst werden. Daneben wird durch eine Auswahl geeigneter Maßnahmen eine Verbesserung der Homogenität der dotierten Schicht angestrebt. Zur Charakterisierung werden Schichtwiderstandsmessungen und REM-Untersuchungen durchgeführt. In einem weiteren Untersuchungsfeld werden verschiedene Ätzlösungen erprobt, mit dem Ziel das Eutektikum sowie Rückstände und Ausscheidungen auf der Oberfläche der dotierten Schicht möglichst effektiv zu entfernen. Auf Basis der erarbeiteten Technologie werden abschließend Solarzellen mit p- sowie n-Typ Substraten produziert und durch Messung ihrer Kennlinie charakterisiert.



Grosch, Stefan;
Untersuchung von Oberflächen von Silizium-Wafern mittels Laserreflexion. - 75 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2010

Die Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Oberflächenanalyse monokristalliner Siliziumwafer. Für die durchgeführten Versuche wurde ein Laserreflexionsaufbau erstellt. Ein Zusammenhang zwischen Oberflächenstruktur und Reflexionsbild wurde nachgewiesen. In Ansätzen wurde versucht eine mathematische Beschreibung des Reflexionsbildes bei variierender Oberflächenstruktur zu erstellen. Über die Schwankungen der aufgenommenen Messwerte ist versucht worden die Tauglichkeit als sinnvolles Messsystem abzuschätzen um die Oberfläche korrekt zu charakterisieren. Im angefertigten Messaufbau sind die Schwankungen so groß, dass eine genaue Analyse nur bedingt möglich ist und somit im Ausblick auf mögliche Verbesserungen eingegangen wird.



Fischer, Andreas;
Systematische Untersuchungen zur Herstellung von transparenten und leitfähigen Oxidschichten (TCO) unter Variation der Herstellungsparameter. - 85 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2010

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung von transparenten und leitfähigen Zinkoxidschichten durch Magnetronsputtern. Beim Sputtern mit keramischen Targets wurde der Einfluss von Schichtdicke, Leistung, Prozessdruck, Sauerstoffanteil in der Prozessatmosphäre, Dotierung und Temperatur auf optische und elektrische Schichteigenschaften untersucht. Auch die Auswirkungen von Temperaturbehandlung, Feuchtigkeit und Lagerung wurden untersucht. Stichworte: PVD; VSM; Transmission; TCO; AZO; Sauerstoffkonzentration; Temperatur; Temperaturbehandlung; Druck; Dotierung; Alterung; AFM; Leistung; XRD; UV; VIS; NIR



Lorenz, David;
Herstellung und Charakterisierung von Titannitrid-Schichten für trockene EEG-Elektroden. - 79 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009

In der vorliegenden Arbeit wird die Bestimmung der Prozessparameter für die Herstellung von Titannitridschichten, die Charakterisierung der Schichten, sowie deren Anwendung als Schichtmaterial für EEG-Elektroden beschrieben. Die Schichten werden auf einer LAB 500 Magnetronsputteranlage der Firma Leybold mit Magnetronsputterquellen der Firma Ionx hergestellt. Die Herstellung der Schichten erfolgt auf zwei Wegen. Dem reaktiven rf-Magnetronsputterprozess und dem ARC-Verfahren. Die Ergebnisse der beiden Herstellungsverfahren werden miteinander verglichen. Schlüsselworte: - Titannitrid - Messverfahren: Lineare van-der-Pauw, REM, XRD, GDOS, ESP-Mikrohärtemessung, Hall-Messung, Schichthaftung - Kriterium für Schichtcharakterisierung: spezifischer elektrischer Widerstand



Grieseler, Rolf;
Untersuchung zur Phasenausbildung von Metallsiliziden durch PVD und Temperprozesse besonders das Platin-Silizium-System. - 61 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009

Diese Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Untersuchung der Eigenschaften von Platinsiliziden. Dabei wurden verschiedene Herstellungsmethoden verwendet. Zunächst wurde Platin und Silizium auf ein Siliziumsubstrat mittels Magnetronsputtern aufgebraucht. Dabei wurden verschiedene Schichtfolgen verwendet. Zum einen wurde eine Silizium- und eine Platinschicht von jeweils 100nm Dicke hergestellt, zum anderen wurde ein Mehrschichtsystem aus fünf Schichten mit alternierender Schichtfolge gesputtert. Anschließend wurden die Schichten auf drei verschiedene Arten getempert. Es wurden Rapid Thermal Annealing (RTA), Pulsed Laser Annealing (PLA) und das Tempern in einem Quarzrohrofen genutzt. Das Tempern wurde in einem Temperaturbereich von 400˚C bis 900˚C durchgeführt. Anschließend wurden die so entstandenen Schichten auf ihre elektrischen Eigenschaften hin untersucht. Hierbei zeigte sich, dass es möglich ist, den spezifischen Widerstandes in Abhängigkeit von der Temperatur in drei Bereiche einzuteilen. Diese drei Temperaturbereiche waren einmal die ungetemperte Probe, dann von 400˚C bis 650˚C und schließlich 700˚C bis 900˚C. Diese Einteilung ist exakt nur für die RTA getemperten Proben zulässig, bei den QRO getemperten Proben liegt die Temperatur etwa 50K unterhalb dieser.Die Dreiteilung konnte mit Hilfe der Röntgendiffraktometrie (XRD) den Phasenumwandlungspunkten im Zweistoffdiagramm zugeordnet werden. Weiterhin wurde der prozentuale Massenanteil der einzelnen Phasen in der Schicht mit Hilfe des Programms TOPAS bestimmt. Als besonders auffällig zeigte sich dabei die Probe, die aus dem Mehrschichtsystem mit Silizium als Deckschicht bestand. Diese zeigte trotz des höheren Siliziumanteils des Ausgangsschichtsystems im getemperten Zustand bei 400˚C eine Phase als Hauptbestandteil, die wesentlich mehr Platin enthält. Ebenfalls konnte diese Probe mit dem Mehrschichtsystem und Silizium als Deckschicht als einzige mit Pulsed Laser Annealing getempert werden. Mit dem Transmissionselektronenmikroskop wurden schließlich Untersuchungen zur Durchmischung und Schwindung der Schichten durchgeführt.



Lauberbach, Konrad;
Technische und kommerzielle Einflussfaktoren von Seltenerdmagneten auf die Motoren für die Verstellungen in Sitz und Fensterheber. - 109 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2009

Die vorliegende Arbeit wurde am Institut für Werkstofftechnik im Fachgebiet Werkstoffe der Elektrotechnik an der Technischen Universität Ilmenau erstellt. Die Arbeit beschreibt ausgehend von den Grundlagen des Magnetismus, den Eigenschaften von Dauermagneten und deren Auswirkungen auf Leistungsmerkmale von Elektromotoren die unterschiedlichen Arten von Seltenerdmagneten in Verbindung mit ihren Vor- und Nachteilen. Hierbei werden sowohl unterschiedliche Werkstoffpaarungen wie etwa Neodym, Eisen und Bor oder auch Samarium und Kobalt als auch verschiedenste Fertigungsverfahren, die sich entsprechend den Herstellungsschritten Legierungsherstellung, Pulvererzeugung und Formgebungsverfahren gliedern, detailliert vorgestellt. Darüber hinaus werden die technischen Möglichkeiten aufgezeigt, die mit dem Einsatz kunststoffgebundener, gesinterter, isotroper und anisotroper Magnetqualitäten einhergehen. Dabei wird weniger die Leistungserhöhung als eine konsequente Volumen- und Gewichtsreduktion in den Vordergrund gerückt und stets der Vergleich mit Ferritmagneten gezogen. Weiterhin werden auch grundlegende Vor- und Nachteile gegenüber herkömmlichen Dauermagneten herausgearbeitet, zukünftige Entwicklungsmöglichkeiten aufgezeigt und eine den brosespezifischen Anforderungen gerechte Bewertung verschiedener Alternativen mittels einer Nutzwertanalyse erstellt. Im zweiten Teil der Arbeit werden zunächst die globalen Vorkommen der Rohstoffe beleuchtet bevor auf die Strukturen der Supply Chain eingegangen wird. Neben einer Darstellung der Patentsituation auf dem Markt der Seltenerdmagnete wird auch ein Ausblick auf die Entwicklung der entsprechenden Rohstoffmärkte gegeben. Schließlich soll eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ein Werkzeug schaffen, mit dem die Gewinnschwelle für den Einsatz von Seltenerdmagneten in unterschiedlichen Motoranwendungen ermittelt werden kann.