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G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) bilden eine Gruppe von Membranproteinen mit sehr dynamischer Eigenschaft, die für die Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase auf-grund ihrer vielfältigen Wirkungsweise im menschlichen Körper unerlässlich ist. So ist es wichtig, nicht nur den strukturellen Aufbau dieser Rezeptoren zu kennen, sondern auch ihre dynamischen Eigenschaften zu verstehen. In den letzten Jahren wurden viele Kristallstruktu-ren von GPCRs bekannt, die aber lediglich eine Momentaufnahme darstellen. Daher ist das Ziel dieser Arbeit, mit dem Neuropeptid Y-Rezeptor Typ 2, ein besseres Verständnis über die molekulare Beweglichkeit innerhalb seiner Umgebung zu erlangen. Dies soll als Grundlage dienen, um künftig die Wechselwirkung mit einem Agonisten besser beurteilen zu können. Der Y2-Rezeptor spielt bei neuronalen Funktionen, wie z.B. Ängsten und Suchterkrankungen, eine wichtige Rolle. Für die Untersuchung der Dynamik des Rezeptors wurde dieser in verschiedene Modell-membranen, bestehend aus einfach-ungesättigten Phospholipiden, rekonstituiert und an-schließend mittels Festkörper-NMR-Spektroskopie untersucht. Da die Lipidumgebung einen großen Einfluss auf die Struktur und Dynamik der Rezeptoren ausübt, wurde zusätzlich der Einfluss von Cholesterol, Phosphatidylethanolamin oder negativ geladenen Phosphatidylserin als Bestandteile der Modellmembran auf den Y2-Rezeptor untersucht. Zudem wurde durch selektive Unterdrückung von Signalen durch paramagnetische Manganionen und Spin-markierten Lipiden die Dynamik einzelner Bereiche näher untersucht (sog. quenching). Zur Quantifizierung der Dynamik wurde das Verhältnis von bewegungsgemittelter und vol-ler dipolarer Kopplung für den H-C Bindungsvektor als Ordnungsparameter dargestellt. Dieser reicht von 0 (isotrop beweglich) bis 1 (starr). Statische 15N-NMR-Spektren und quantitative 1H-13C Ordnungsparameter Bestimmungen, durch 1H-13C dipolare Kopplungsmessungen der CH-, CH2-, und CH3-Gruppen, offenbarten für den gesamten Rezeptor axial-symmetrische Bewegungen in der Membran und molekulare Fluktuationen mit verschiedensten Amplituden aller Segmente. Ordnungsparameter (SRückgrat = 0,65 ± 0,04, SGly = 0,56 ± 0,04, SCH2 = 0,26 ± 0,02 - 0,40 ± 0,03, SCH3 = 0,20 ± 0,02) aus den direkt polarisierten 13C-MAS-NMR-Experimenten zeigten, dass der Rezeptor in den Membranen höchst beweglich ist und im Mittel die Bewegungsamplituden des Rückgrats bei ~40°-50° und für die Seitenketten bei ~60°-70° liegen. Interessanterweise zeigt der Neuropeptid Y-Rezeptor Typ 2 eine geringfügig höhere Rigi-dität in der einfach-ungesättigten Phospholipidmembran, im Gegensatz zur gesättigten Membran. Das könnte mit der gesteigerten Kettenlänge der einfach-ungesättigten Lipide und der damit einhergehenden Streckung des α-helikalen Anteils des Rezeptors zusammenhän-gen. Die unterschiedliche Lipidkomponenten in den Modellmembranen zeigten hingegen keinen signifikanten Einfluss auf den Y2-Rezeptor. Es konnte zudem gezeigt werden, dass durch gezieltes Quenching der Loops und Termini des Rezeptors der transmembrane helikale Anteil eine höhere Rigidität besitzt (SRückgrat = 0,70 ± 0,05, SGly = 0,65 ± 0,04, SCH2 = 0, 28 ± 0,02 - 0,40 ± 0,03, SCH3 = 0,21 ± 0,02). Die Unterdrückung der Signale des transmembranen Bereiches offenbarten einen tendenziellen Anstieg der Ordnungsparameter um ≤ 7% für die Segmente des Rückgrates. Das könnte an einer zu geringen Konzentration der Spin-markierten POPC-Lipide liegen, wodurch es lediglich zu einer Unterdrück der mobilen Sei-tenketten der α-Helices kommt.
Untersuchung und Charakterisierung eines Sandwich-Materialverbundes aus Hart-Coating und Polyisocyanurat-Hartschaum (PIR) als materialtechnische Lösung für Klimaprüfkammertüren. Ausgehend von einer Darstellung der eingesetzten Geräte und derer technischer Grundlagen, ist PIR-Hartschaum auf seine Temperaturbeständigkeit im Hoch- als auch im Minustemperaturbereich untersucht worden. In Kombination mit der Messung der Temperaturverteilung hinter dem Innensegment des Materialverbundes wird eine Entscheidungshilfe gegeben, wie der PIR-Hartschaum als Isoliermaterial im Türelement der Klimaprüfkammer Einsatz findet. Ein Ausblick beschreibt andere Anwendungsmöglichkeiten der neuen materialtechnischen Lösung in diesem Einsatzgebiet.
Aufgrund der immer größer werdenden Bedeutung von organischen Materialien in der Halbleiterindustrie und der Elektronik wächst die Anforderung an leistungsstarke Permeationsbarriereschichten, um die Lebensdauer von organischen Bauteilen durch ein Abschirmung von Wasserdampfeinflüssen zu verlängern und die Produktion wirtschaftlicher zu gestalten. Im Mittelpunkt dieser Arbeit stand vor allem die Barrierewirkung eines Schichtsystems mit mittels arcPECVD hergestellter siliziumhaltiger Plasmapolymer Zwischenschichten verschiedener Zusammensetzungen (verschiedenen Versuchsparametern) bei gleichbleibendem Monomer-Fluss und in variablen Schichtsystemen. Hierfür wurden zunächst die Einzelschichten grob auf ihre Zusammensetzung und ihre Schichtspannung, abhängig von den Herstellungsparametern der Schicht, betrachtet. Ausgehend davon wurden verschiedene Schichtsysteme auf eine PET Folie aufgebracht und hinsichtlich ihrer Barrierewirkung und Oberflächenrauheit untersucht. Dabei wurde deutlich, dass Barrieresysteme mit einer Zink-Zinn-Oxid (ZTO) Schicht (Barriereschicht) beginnen müssen, um eine Barrierewirkung erzielen zu können. Eine direkt darauf aufgebrachte arcPECVD Schicht wirkt wie eine Schutzschicht und kann die Wasserdampfdurchlässigkeit nach dieser ersten ZTO Schicht bereits um ein 4-faches verringern. Weitere Schichtstapel, bestehend aus einer ZTO und einer entsprechend dicken arcPECVD Schicht, bringen weitere Verringerungen der Wasserdampfdurchlässigkeit. Die erste arcPECVD Schicht bringt die größte Veränderung des Barrierewertes.
In the surgery of the pituitary gland and other related areas of the skull base, the endoscopic endonasal surgery has established oneself as today's operation method. Although the surgeon is able to look around corners with the aid of an endoscope, the dissection in these areas is limited. Current suction devices are limited in their size, shape, bending and prone to kinking because of the narrow suction channel. The work with such inadequate instruments increase the risk of life-threatening complications, prolong the operation and limit the quality of a complete tumor resection. The ideal suction device would be adaptable to numerous surgery situations, easy to bend, maintain its lumen, adequate in their ratio of rigidity and formability, ergonomic and reformable to its original shape. In the following bachelor thesis, it is shown that this can be achieved with a suction device with shape memory alloy. After the development of a comfortable hand sample, the suction device went into preparation and a risk analysis was performed. The results of the evaluation process are reductions in operative risk, time and cost if this bendable suction device would be applied. Therefore, approval for the international market should be sought, to provide an opportunity for safer and more effective surgical procedures.
Die Weltweite Nachfrage an Leistungshalbleiter ist in den vergangen Jahren rapide angestiegen. Um den stetig wachsenden Bedarf auf einem kostengünstigen Weg nachkommen zu können, wurde die Produktion der von Infineon Technologies produzierten Produkte (CoolMOSTM) von der 200 auf die 300 mm Waferproduktion transferiert. Die Herausforderungen für die Produktion dieser Technologie bleiben dennoch die gleichen. Besonders in der Lithographie stoßen die für die CMOS Technologie vorhandenen optischen Systeme an die Grenzen der Verwendungsmöglichkeiten. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung von Einflussgrößen auf den Produktfokus, sowie auf die notwendige Dosis bei der Strukturierung von Silizium-Leistungshalbleitern, wobei alle Untersuchungen auf CoolMOSTM Produkten durchgeführt wurden. Nach einer Einleitung und Erläuterung der für diese Arbeit wichtigen Lithographischen Grundlagen, wird auf die Durchgeführten Experimente eingegangen und die resultierenden Erkenntnisse dargelegt. Am Schluss werden die in dieser Arbeit gesammelten Ergebnisse zusammengetragen und weitere Schritte, sowie der Einfluss der derzeitig verwendeten Dosis diskutiert. Abschließend werden die Resultate in die aktuelle internationale Forschung eingeordnet und diskutiert.
Die vorliegende Bachelorarbeit leistet einen Beitrag zum Aufbau eines in situ arbeitenden Laserpartikelzählers mit Echtzeitmessung für Ionenimplanter. Es werden unterschiedliche Komponenten, wie z.B. Lichtdetektoren, untersucht und diese zu einem Partikelzählmessplatz, der in atmosphärischer Umgebung betrieben wird, kombiniert. Das Funktionsprinzip des Messplatzes und das Auftreten von Partikelsignalen in Koinzidenz werden gezeigt. Es werden Möglichkeiten zur Verknüpfung der beiden Detektorausgangssignale vorgestellt und die Auswirkungen bei Koinzidenzverletzung untersucht. Ein weiterer Bestandteil ist die Automatisierung der Partikelerkennung. Dazu wird ein Auswertealgorithmus vorgestellt, der Partikel zählt und nach Höhe und Breite klassiert. Unter dessen Verwendung werden Einflüsse wie Samplerate der Messwerterfassung und Ausrichtung der Polarisationsebene der Laserstrahlung zu den Detektoren auf die Effizienz der Partikelzählung untersucht. Zum Abschluss werden Messabweichungen infolge der Messwerterfassung diskutiert.
Das Ziel war es einen neuen Photoresist in die Lithographie, im Aluminium BEOL in der 28 nm Technologie, einzuführen. Um dies zu gewährleisten war es nötig einen Vergleich zwi-schen dem POR Resist und dem neuen Resist anzustellen. Nicht nur durch Experimente, wie Belichten verschiedener FEMs, sondern auch durch die Charakterisierung der Pro-zessparameter und des Prozessfensters ist es möglich eine Resistevaluierung durchzuführen. Aber auch auf nachfolgende Prozesse, wie Resistverhalten nach dem Ätzen oder Verhalten der elektrischen Werte, muss eingegangen werden um eine erfolgreiche Resistumstellung zu garantieren.
Als Ausgangspunkt der Arbeit auf dem Gebiet der Quantum Dot LEDs (QD-LEDs) wurden bereits verschiedene Materialien für Ladungsträgertransportschichten (engl. charge transport layer, CTL), verschiedene Sorten Quantum Dots (QDs) und Aufbringungsmethoden von dünnen Schichten untersucht. Über Langzeitstudien und Degradation war bis dato noch wenig bekannt. Es gab lediglich die Erkenntnis, dass die Elektrolumineszenz (EL) der QD-LED bei Inbetriebnahme einen sofortigen und starken Abfall über der Betriebszeit zeigte. Es gab die Vermutung, dass infolge einer hohen Stromdichte und damit einer hohen Temperatur im Bauteil, die organischen CTLs und auch die emittierenden QDs irreversibel geschädigt werden. Ziel dieser Arbeit ist es, mithilfe genauer Untersuchungen an CTLs und an QDs, die Effizienz und Lebensdauer der QD-LEDs zu erhöhen. Dazu wurden verschiedene Herstellungsparameter variiert wie z.B. die Herstellungsumgebung, die Präparation der Lochinjektionsschicht (engl. hole injection layer, HIL), die Schichtdicke und das Tempern der QD-Schicht, die Substratvorbehandlung und die Verkapselung des Bauteils. Anschließend wurde deren Einfluss auf die elektrooptischen Eigenschaften und das Langzeitverhalten untersucht. Des Weiteren galt es herauszufinden, welche möglichen Degradationsmuster bei den QD-LEDs auftreten und worin deren Ursachen liegen. Aufgrund einer verbesserten Präparation der HIL, bestehend aus Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS), konnten elektrisch leitfähige und stabile Schichten ohne elektrische Kurzschlüsse hergestellt werden. Durch das gezielte Tempern von QDs konnte mithilfe von Photolumineszenzmessungen herausgefunden werden, dass die verschiedenen Sorten von QDs eine sehr unterschiedliche thermische Stabilität besitzen. Des Weiteren konnte durch eine Vorbehandlung des Substrates aus Indiumzinnoxid (engI. indium tin oxide, ITO) mit einem Sauerstoffplasma, der Kontaktwinkel verringert und die Oberflächenenergie erhöht werden. Aufgrund der verbesserten Adhäsion von PEDOT:PSS entstand somit ein stabilerer Kontakt zwischen den beiden Schichten, wodurch die Langzeitstabilität der QD-LED leicht erhöht werden konnte. Ein Abkühlen des Bauteils nach dem Tempern jeder einzelnen Schicht während des Herstellungsprozesses, bewirkt dabei ebenfalls eine Steigerung der Langzeitstabilität. Durch eine Variation der Schichtdicke der QD-Schicht konnte zudem die optische Leistungsdichte erhöht werden. Im Gegensatz dazu konnte durch eine teilweise Herstellung der QD-LED in einer vereinfachten Glovebox und unter Inertgasatmosphäre, keine Verbesserung der optischen Leistungsdichte und der Langzeitstabilität nachgewiesen werden. Eine Kapselung des Bauteils durch eine mit Epoxidharz befestigten Glasplatte auf der Bauteiloberfläche, führte dabei zu einer starken Verschlechterung der optischen Leistungsdichte der QD-LED. Die Langezeitstabilität des Bauteils wurde durch eine Kapselung zudem nur geringfügig verbessert. Des Weiteren konnte mithilfe von Pulsmessungen der EL und der Photolumineszenz (PL) an einer QD-LED, ein Rückschluss auf die im Bauteil vorliegende Temperatur bei Inbetriebnahme gezogen werden. Insgesamt wurden durch eine verbesserte Herstellung der Bauteile, die elektrooptischen Eigenschaften der QD-LEDs deutlich verbessert. Die Langzeitstabilität der Bauteile konnte dabei durch eine teilweise Herstellung der Proben in einer Inertgasatmosphäre und durch eine Kapselung nicht erhöht werden. Eine Möglichkeit besteht darin, andere Schichtmaterialien und/oder eine invertierte Bauteilstruktur zu testen. Ferner ist eine Präparation der QD-LEDs in einer Glovebox unter reiner Stickstoffatmosphäre zwingend notwendig, um die Effizienz und Langzeitstabilität der QD-LEDs nachhaltig erhöhen zu können.
Die Reduzierung von unerwünschten Mantelmoden in Glasfasern stellt in der Faseroptik nach wie vor ein herausforderndes Problem dar. Durch Mantelmoden wird nicht nur die Funktionalität von Glasfasersystemen begrenzt, sondern auch die Strahlqualität negativ beeinträchtigt. Weiterhin kann die unkontrollierte Ausbreitung von Mantelmoden in der Zerstörung von Fasersystemen resultieren und muss besonders bei Hochleistungsanwendungen im Kilowattbereich berücksichtigt werden. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung einer neuen Methode zur Entfernung von Mantelmoden aus Glasfasern mit Mantelmodenabstreifern. In dieser Bachelorarbeit wird das Verfahren zur Herstellung der Mantelmodenabstreifer vorgestellt. Das Verfahren basiert auf der Mikrostrukturierung von Glasfaser durch einen CO2 - Laser. Weiterhin wird auf die Messtechnik zur Charakterisierung der Mantelmodenabstreifer eingegangen. Darüber hinaus werden experimentelle Ergebnisse mit den erzeugten Mantelmodenabstreifern gezeigt. Dabei wurde speziell die Dämpfung und der Einfluss auf die numerische Apertur von Signalen untersucht. Zudem werden Resultate gezeigt, bei denen mehr als 98 % der Leistung auf einer strukturierten Länge von 30 mm entfernt werden konnten.
Gegenstand der Arbeit ist es, die Möglichkeit des Einsatzes von Lasertechnik zum Tempern von Metallisierungen zur Ablösung des konventionellen Ofenprozesses zu untersuchen. Dazu wird die Rückseitenstruktur einer Siliziumsolarzelle, bestehend aus Aluminiumpaste, mittels Laser gesintert. Die Möglichkeit der Erzeugung einer Leiterbahn sowie eines Metall-Halbleiter-Kontaktes zwischen einer Metallpaste und Silizium konnte dabei erfolgreich nachgewiesen und parametrisiert werden. Zur Parametrisierung des Lasersinterprozesses wurde eine charakteristische Formel entwickelt, welche die für den Anwender notwendigen Parameter für das Erreichen definierter Widerstände liefert. Dabei konnte ein minimaler Leiterbahnwiderstand von ca. 11,5 mOhm, bei einer 1000 µm breiten und 200 µm hohen Bahn erzeugt und ein ohmsches Kontaktverhalten der Leiterbahn zum Silizium erreicht werden. Der minimal erreichte Kontaktwiederstand beträgt dabei 24Ohm. Zusätzlich wurde der strukturierte Auftragsprozess der Aluminiumpaste mittels einer Mikrodosiereinheit parametrisiert. Dabei konnten erfolgreich Bahnbreiten zwischen 700
Kernthema dieser Bachelor Thesis ist die Erarbeitung eines grundlegenden Ablaufplans zur Qualifikation und Freigabe eines neuen Lötstopplacks und dessen beispielhafte Durchführung anhand einer neuen weißen Lötstoppmaske. Diesbezüglich werden wissenschaftliche Hintergründe zu den gewählten Testmethoden erläutert und die durchgeführten Versuche sowie die verwendeten Anlagen, Geräte und Parameter präsentiert. Unter Bewertung der Eignung der genutzten Prüfverfahren und Berücksichtigung der gestellten Anforderungen an eine Stopplackschicht erfolgt eine rationale Auswertung und Diskussion der gewonnenen Versuchsergebnisse und Erkenntnisse.
Die Doppelseitenpolitur (DSP) ist ein wichtiger Bearbeitungsschritt bei der Herstellung von Siliziumwafern, welcher zur Planarisierung der Waferoberfläche und Entfernung der Restdefekte der vorhergehenden Schritte benutzt wird. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Ursachen für die während der DSP-Politur auftretenden Geräusche im Bereich von ca. 850 Hz untersucht, die auf den Stick-Slip- (Haft-Gleit-) Effekt zurückzuführen sind. Die Geräusche wurden aufgenommen und mittels FFT-Analyse charakterisiert. Für den Wafer wurde ein FEM-Modell erstellt, mit dessen Hilfe eine Eigenfrequenzanalyse durchgeführt worden ist. Es wurde nachgewiesen, dass die Frequenz der untersuchten Geräusche der Eigenfrequenz des Wafers entspricht. Des Weiteren wurde festgestellt, dass die Poliermittelfilmdicke hauptsächlich für das Auftreten des Stick-Slips und damit für die Anregung des Wafers maßgebend ist. Abschließend wird ein Modell zur Entstehung des Stick-Slip Effektes bei DSP erstellt und beschrieben.
Der Halbleiterhersteller X-FAB bietet eine Reihe von Technologien (z.B. XH018) in denen CMOS-Photodioden hergestellt werden. Am Ende der Prozessierung werden die Halbleiterbauelemente auf Waferebene geprüft. Bislang konnten nur rein elektrische Parameter wie Kapazitäten oder Durchbruchsspannungen im Prozess Monitoring geprüft werden. Für optoelektronische Parameter, wie beispielsweise die Sensitivität von Photodioden, wird eine flexible Beleuchtung benötigt, die in das bestehende Testsystem integriert werden kann. Die homogene Beleuchtung soll dabei mit verschiedenen Wellenlängen erfolgen, welche das relevante Spektrum repräsentieren. Hauptziel ist die reproduzierbare Messung von Photoströmen, wodurch Prozessunterschiede in dielektrischen Schichten detektiert werden können, die mit rein elektrischen Messung nicht erfasst werden. Bei dem vorgestellten Konzept wird neben der Photodiode auch der umliegende Siliziumwafer beleuchtet. Dadurch entstehen laterale Ladungsträger, welche den Photostrom beeinflussen können. Zur Abschätzung dieses Einflusses wurden Teststrukturen entwickelt und ausgewertet.
Die Konzeptstudie befasst sich mit der Evaluierung unterschiedlicher Konzepte von Avalanche Photodioden in einer 0,18 µm CMOS- Hochvolttechnologie. Die Anforderungen für die Avalanche Photodioden liegen bei einer Durchbruchspannung von 14 V in Sperrrichtung und haben eine maximale Quanteneffizienz von 850 nm/940 nm im nahen infraroten Bereich. In Betracht wurden fünf verschiedene Strukturen gezogen. Anhand von TCAD-Simulationen ließen sich unterschiedlichen Parameter der APDs untersuchen und Prozesseinflüsse definieren. Ein Abgleich der Simulationsmodelle erfolgt über die Messung mit einer Referenzdiode. Mit dieser Vergleichsmessung lässt sich die Gültigkeit der Simulation bestätigen oder widerlegen. Nur so können die Ergebnisse der APDs eingeordnet werden.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung des selektiven Laserdotierens von Siliziumoberflächen mit Phosphorsäure mittels der LCP-Technologie. Mit der selektiven Hochdotierung soll der Kontaktwiderstand unter den metallischen Kontakten bei Metall-Halbleiter-Übergängen reduziert werden. Dadurch soll der Wirkungsgrad bei Siliziumsolarzellen gesteigert werden. Die Arbeit beschäftigt sich mit den Grundlagen der Eigenschaften von Halbleitern und des Laser-Chemischen Prozessierens. Um die Ergebnisse der Versuche messtechnisch bewerten zu können, wird die Raman-Spektroskopie, die Längen Transfer Methode (TLM) und die 4 Spitzen Messung (4PP) verwendet. Die Arbeit beschäftigt sich auch mit den Grundlagen dieser Messmethoden. Für die Grunduntersuchungen wurden Versuche an monokristallinen Wafern durchgeführt. Für eine spätere industrielle Fertigung von Solarzellen wurden Versuche an polykristallinen Wafern durchgeführt. Für die Versuche werden zwei Arten von Phosphorsäure verwendet, zum einen industriereine Phosphorsäure und zum anderen hochreine Phosphorsäure. In der Vorbereitung werden die Probengeometrien und ihre Anpassung für die Messmethode erklärt. Ausgehend von der Einarbeitung in die Anlage wurde ein Plan für die Versuche festgelegt. Bei den Versuchen wurden die Prozessparameter hinsichtlich deren Einfluss auf die Konzentration der Dotierung untersucht und optimiert. Dabei ergab sich für den Flüssigkeitsdruck, dass dieser keinen großen Einfluss auf Prozess hat. Die maximale Bearbeitungsgeschwindigkeit in den Versuchen lag bei 200 mm/s. Bei der Reduzierung der Säurekonzentration zeigte sich, dass das Maximum für die Konzentration der Dotierung zu geringeren Pulsenergien verschoben wird. Bei den Versuchen wurden die Laserparameter bestimmt bei denen eine maximale Dotierung von 10^19 cm^-3 erzeugt werden konnte. Die Pulsfrequenz hatte bei der untersuchten Bearbeitungsgeschwindigkeit von 200 mm/s dabei keine Auswirkung auf den Dotierprozess. Der Kontaktwiderstand wurde mit der Längen Transfer Methode bei monokristallinen und polykristallinen Wafern untersucht. Bei monokristallinen Wafern wurde ein Kontaktwiderstand erreicht, die unter der Nachweisgrenze der TLM lag. Mit den Versuchen konnten die Parameter für das selektive Laserdotieren für eine Säurekonzentration von 15 % und eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von 200 mm/s optimiert werden. Für die industrielle Fertigung von Solarzellen müssen jedoch noch Untersuchungen bei höherer Bearbeitungsgeschwindigkeit durchgeführt werden, um die geforderten Taktzeiten unter einer Sekunde zu realisieren.
Flammengestützte Abscheidung verschiedener Schichtsysteme und Optimierung des r-CCVD Prinzips
(2015)
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der flammengestützen Abscheidung verschiedener Schichtsysteme unter der Zuhilfenahme des remote Combustion Chemical Vapor Deposition Verfahrens. Zahlreiche und hydrolytisch umsetzbare Precursoren konnten recherchiert werden. Unter verschiedenen Bedingungen erfolgte eine Auswahl an bestimmten Precurso-ren zur Erprobung. Titandioxid- (mittels Titantetraisopropoxid und Titanethoxid), Siliziumdi-oxid- (Hexamethyldisiloxan und Triethoxyorthosilikat), Aminosilan- (3-Aminopropyltriethoxysilan) und Aminotitanatschichten (Isopropyl tri(N-ethylene diamino)ethyl titanat) wurden erzeugt und ihre Schichteigenschaften mit unterschiedlichen instrumentellen Anlagen charakterisiert. Zu den Charakterisierungsmöglichkeiten gehörten ein Profilometer zur Schichtdickenbestimmung, Röntgen-Photoelektronenspektroskopie (XPS) und energie-dispersive Röntgenspektroskopie (EDX) zur Elementanalyse sowie ein Röntgendiffraktome-ter mit streifendem Einfall (GIXRD) zur Zusammensetzungsbestimmung. Weiterhin erfolgten Rasterelektronen- (REM), Raster-Kraft-Mikroskopie (AFM) und Grauwertmessungen zur Bestimmung der Oberflächenbeschaffenheit. Die Anlagenoptimierung erfolgte hinsichtlich Abscheiderate durch die Erprobung unternehmensentwickelter Verdampfereinheiten und hin-sichtlich des Prozessparameters Temperatur der Precursorsprühleiste.
Schleifen ist ein bedeutsames und hochpräzises Verfahren in der mechanischen Fertigung. Durch verschiedene Einflüsse kann es bei der Bearbeitung von Werkstücken zur Entstehung von Schleifbrand kommen. Schleifbrand ist eine lokale Gefügeumwandlung im Bauteil, die Belastbarkeit und Langlebigkeit des Werkstückes herabsetzt. Eingeführte Detektionsverfahren für die Erkennung von Schleifbrand sind: Wirbelstromprüfung und Nitalätzung. Um die Funktion dieser Verfahren in regelmäßigen Abständen zu prüfen, werden Vergleichskörper mit künstlicher Inhomogenität durch Laserbehandlung hergestellt. Zur Verbesserung der Prozessfähigkeit und zur Minimierung des Geometrieeinflusses der Bauteile wurde eine Optimierung der Laseroptik durchgeführt. Für die Auslegung der Optik wurde eine Strahlcharakterisierung des kollimierten und fokussierten Strahls vorgenommen. Es wurde eine Aufweitung des Laserstrahls durchgeführt und der Arbeitspunkt wurde vom des fokussierten Stahl in den Fokus verschoben. Benutzt wurde hierfür eine zweilinsige Teleskopanordnung. Daraufhin wurde die Funktionalität der optimierten Optik mit diversen Probenkörpern unter Variation Prozess-, Material- und Geometrieparameter untersucht. Die Ergebnisse der Laserbehandlung mit optimierter Laseroptik wurden mit denen der Ausgangsoptik verglichen und eine Verbesserung der Prozessfähigkeit festgestellt.
Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit dem Verfahren der thermischen Hochrateverdampfung zur Abscheidung von aluminiumbasierten Schichten auf Kleinteilen, die als Schüttgut behandelt werden. Realisiert wird dies mit der am Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) entwickelten Versuchsanlage ALMA 1000. Die Anlage vereint zwei physikalische Dampfabscheidungs-prozesse (engl.: physical vapor deposition
Bestimmung der Dichte und Gasaufnahme aufgedampfter reiner Siliziumschichten mittels Quarzmikrowaage
(2015)
Der erste Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung eines alternativen Verfahrens zur Dichtebestimmung E-Strahl-aufgedampfter amorpher Silizium-Schichten (a-Si) mittels Schwingquarzmessung. Ziel war es einen Kompromiss zwischen hoher Genauigkeit und geringem apparativem Aufwand zu finden. Durch Messung der Si-Schichtdicke mittels Tastschnittgerät und der Massenbelegung aus der korrelierten Frequenzänderung des Schwingquarzes (SQ) nach Sauerbrey wurde die Schichtdichte bestimmt. Hierbei wurde der Einfluss des Quarzes (Oberflächenrauheit, Behandlungshistorie) und der Versuchsbedingungen (Substrattemperatur, Abscheiderate) auf die Dichte der Schichten und deren Genauigkeit untersucht. Im zweiten Teil wurde der Effekt der Gasabsorption auf diese Schichten in Abhängigkeit der Abscheidebedingungen untersucht. Dazu wurden frisch abgeschiedene a-Si-Schichten definierten Atmosphären (Druck, Gasart) ausgesetzt und mittels Schwingquarz in-situ die Massenbelegung aufgenommen.
Die vorliegende Arbeit behandelt die Konstruktion eines Molekülverdampfers für die Ab-scheidung von endohedralen Fullerenen unter Ultrahochvakuumbedingungen zur Herstellung von geeigneten Proben für die Tunnelmikroskopie. Anhand erster tunnelmikroskopischer Messergebnisse zu Er3N@C80 auf Metalloberflächen wird die Funktionsfähigkeit des Verdampfers eindrucksvoll bestätigt. Nach einer kurzen Vorstellung der abzuscheidenden endohedralen Fullerene werden die für den Verdampfungsprozess relevanten thermodynamischen Grundlagen zusammengefasst dargestellt. Anschließend wird der Aufbau des Verdampfers präsentiert. Über Betrachtungen zu den Grundlagen der Tunnelmikroskopie soll die Interpretation der im darauf folgenden Kapitel vorgestellten Messergebnisse ermöglicht werden. Rastertunnelmikroskopische und -spektroskopische Daten zu Er3N@C80 auf Wolfram Gold werden gezeigt.