Charakterisierung von Mikrostrukturen (im WS)

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Dozenten: Dr. Tilman Sauerwald/Prof. Dr. Andreas Schütze (im WS 2016/17)

Umfang: V2 + Ü1 = 3SWS, Wintersemester, 4 ECTS-Punkte

Unterrichtssprache: deutsch

Studiensemester: 1

Regelstudiensemester: 3

Turnus: jährlich

Dauer: 1 Semester

Zuordnung zum Curriculum: Master Mechatronik, Modul des Kernbereichs Mikrosystemtechnik

Zulassungsvoraussetzungen: Keine formalen Voraussetzungen

Leistungskontrollen / Prüfungen: Mündliche Prüfung

Modulnote: Note der mündlichen Prüfung

Lernziele/Kompetenzen: Kennen lernen verschiedener Methoden und Prinzipien für die messtechnische Charakterisierung von Mikrostrukturen; Bewertung unterschiedlicher Methoden für spezifische Fragestellungen. Vergleich unterschiedlicher abbildender Verfahren für Mikrostrukturen sowie oberflächenanalytischer Prinzipien.

Bemerkungen:
Vorlesungsunterlagen (Folien) und Übungen werden begleitend im Internet zum Download bereit gestellt;
Übungen werden z.T. direkt an den Messapparaturen des Lehrstuhls für Messtechnik durchgeführt.
Schwerpunkt der Veranstaltung ist die messtechnische Charakterisierung von Mikrostrukturen, insbesondere Mikrogassensoren und Sensorschichten.

Inhalt:

  • Einführung: Gassensoren und Gasmesstechnik - Anforderungen und aktuelle Fragestellungen (Gassensoren dienen zur Motivation der unterschiedlichen Charakterisierungsmethoden)
  • Aufbau von Messsystemen, Steuerungs- und Datenaufnahmekonzepte, Benutzer-Oberflächen
  • Charakterisierung von Mikrostrukturen mit abbildenden Verfahren:
    -Optische Mikroskopie
    -IR-Mikroskopie
    -Rasterelektronenverfahren
    -Rastersondenmethoden
  • Material- und Oberflächencharakterisierungsmethoden
    -Röntgendiffraktometrie (XRD)
    -Fotoelektronenspektroskopie (XPS/ESCA)
    -Massenspektrometrische Methoden (SIMS; TDS, Untersuchung chemischer Reaktionen mittels reaktiver Streuung)
  • Referenzmethoden für die Gasmesstechnik
    -Infrarotspektroskopie, insbesondere FTIR,
    -Gaschromatographie, insbesondere mit Kopplung Massenspektrometrie


Empfohlene Literatur:

  • begleitendes Material zur Vorlesung (http://www.lmt.uni-saarland.de)
  • Grundlagen Gasmesstechnik
    • P. Gründler: „Chemische Sensoren – eine Einführung für Naturwissenschaftler und Ingenieure“, Springer, 2003.
    • T.C. Pearce, S.S. Schiffman, H.T. Nagle, J.W. Gardner (eds.): „Handbook of Machine Olfaction - Electronic Nose Technology“, WILEY-VCH, 2003.
  • Oberflächenanalytik
    • H. Lüth: "Solid Surfaces, Interfaces and Thin Films", Springer
    • H. Bubert, H. Jenett (eds.):"Surface and Thin Film Analysis", WILEY-VCH
    • D.J. O'Connor, B.A. Sexton, R.St.C. Smart (eds.): "Surface Analysis Methods in Material Science", Springer