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Die vorliegende Bachelorarbeit untersucht die Machbarkeit der Anwendung resistiver Sensoren auf textilen Materialien zur Messung des Auflagedrucks auf kompressiblen Untergründen. Die Recherche hat gezeigt, dass es bereits Anwendungen im medizinischen und
weiteren Sektoren, wie zum Beispiel im Sport, gibt. Die Arbeit konzentriert sich auf die Möglichkeit der direkten Herstellung von Sensoren auf Textilien.
Zwei Herstellungsverfahren für leitfähige Strukturen auf textilen Substraten werden untersucht. Die verwendeten Verfahren zur Herstellung leitf¨ahiger Strukturen auf Textilien umfassen das Pulverdruckverfahren und die Stickerei. Die Stickerei ermöglicht die Platzierung von leitfähigen Fäden bzw. Kabeln auf Textilien, während der Pulverdruck mit funktionalen Pulvern leitfähige Strukturen auf Textilien erzeugt.
Obwohl es bereits eine Vielzahl von Messsystemen für die Erfassung des Auflagedrucks gibt, zielt diese Arbeit darauf ab, Sensoren auf einem textilen Substrat speziell für den Einsatz in einer Auflagedruck-Messmatte im Reitsport zu entwickeln.
Die experimentelle Untersuchung umfasst Zugversuche und Druckbelastungstests. Zunächst werden Zugversuche durchgeführt, um die Dehnungseigenschaften der Textilien zu bestimmen, sowie die Änderung des elektrischen Widerstandes von aufgebrachten Pulverstrukturen bei Dehnung. Darüber hinaus werden zyklische Zugversuche durchgeführt, um die Stabilität der aufgetragenen leitfähigen Strukturen zu überprüfen. Mithilfe dieser Informationen wurde ein Trägermaterial aus mehreren textilen Substraten für weitere Versuche gewählt.
Des Weiteren wird die Änderung des elektrischen Widerstands von aufgebrachten Stick- und Pulverstrukturen während zyklischen Druckbelastungstests auf kompressiblen Untergrund untersucht und verglichen.
Die Ergebnisse der Druckbelastungstests deuten darauf hin, dass die Stick- und Pulverstrukturen eine Veränderung des elektrischen Widerstands während zyklischer Druckbelastung aufweisen. Es wurde beobachtet, dass der elektrische Widerstand während der Belastung
der Pulverstrukturen abnimmt und nach der Entlastung ansteigt. Die gestickten Strukturen weisen gegenteiliges Verhalten auf. Dies eröffnet interessante Möglichkeiten für die Entwicklung von textilen Sensorlösungen zur Erfassung von Auflagedruck auf kompressiblen Untergründen.
Die Bachelorarbeit zeigt die Komplexität und Herausforderungen bei der Entwicklung von resistiven Sensoren auf textilen Materialien für medizinische und sportliche Anwendungen.
Bevor neue Systeme in Fahrzeugen eingesetzt werden können, müssen diese bestimmte Richtlinien wie festgelegte Konzernnormen von OEMs und vorgeschrieben Prüfungen bestehen. Eine davon ist die HV-Spannungsversatzprüfung.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung von einer kompakten Prüfeinrichtung, um diese Tests durchführen zu können. Dabei wird auf die Schaltungsentwicklung mit Bestimmung der notwendigen Parameter, Auslegung und Auswahl der verwendeten Bauelemente, auf das Wärmemanagement sowie auf die Inbetriebnahme der Prüfeinrichtung eingegangen. Zum Schluss werden noch Verbesserungs- und Optimierungsvorschläge für die entwickelte Platine dargelegt.
Durch das Voranschreiten der Energiewende und dem damit verbundenen Anstieg der Elektromobilität, wird es immer wichtiger ein innovatives Verfahren zur industriellen Rückgewinnung von Kathoden- und Anodenmaterial aus End-of-life-Lithium-Ionen-Akkus zu finden.
Ziel dieser Arbeit soll es sein, ein modulares System für den Teil der Entladung des Recycling-Prozesses von Hochvoltbatterien aufzubauen.
Hierbei steht die sichere Entladung durch festzulegende Technologien und die Auswahl von Geräte-, Schutz- und Steuerungstechnik im Vordergrund.
Besondere Bedeutung bei der zu entwickelnden Entladetechnologie muss dem Verhalten der Tiefenentladung geschenkt werden. Eine thermische Überlastung ist im Verfahren der Recyclat-Rückgewinnung auszuschließen.
Zudem ist die Nutzung der noch zur Verfügung stehenden Restenergie zur Einspeisung, Teil der technologischen Betrachtung.
Aufgrund der hohen Nachfrage für flexible Displays, ist die Flexibilität aktuell die wichtigste Anforderung an elektrische Bauelemente. Bei der Herstellung von flexiblen Displays
spielen Dünnschichttransistoren eine wichtige Rolle. Besonders wichtig hierbei ist auch eine kostengünstige und einfache Herstellung dieser Transistoren. Bei dieser Arbeit sind
beide Aspekte gegeben.
Ziel dieser Arbeit ist es, optimal funktionsfähige Dünnschichttransistoren auf Folie herzustellen. Hierbei werden unterschiedliche Metallisierungen für das Gate und für die
Drain- und Source-Kontakte untersucht. Als Halbleitermaterial werden Zinkoxid- und
Kupferoxid-Nanopartikel verwendet.
Die Arbeit zeigt sowohl Probleme als auch erfolgreiche Methoden zur Herstellung. Sie gibt
einen Ausblick zu Möglichkeiten, den Herstellungsprozess zu verbessern.
Die revolutionäre Entwicklung von neuartigen Zellarchitekturen hat dazu geführt, dass die Metallisierungsstrukturen von der Front- auf die Rückseite der Solarzelle verlegt werden. Daraus leiten sich verschiedene Vorteile ab. Zum einen können die Abschattungsverluste signifikant verringert werden und zum anderen reduzieren sich die Materialkosten durch die enorme Silbereinsparung. Diese neuen Zellarchitekturen sind nicht mehr mit dem herkömmlichen Test-Equipment charakterisierbar, da deren Kontaktierung über die Frontseiten- sowie Rückseitenbusbars erfolgt. Die sich ergebende Herausforderung an die Hersteller des Test-Equipments besteht darin, unter anderem die Charakterisierung von busbarlosen Solarzellen zu gewährleisten. Zur Vermarktung neuer Zellkonzepte werden zusätzlich von einem Kalibrierlabor zertifizierte Referenzzellen benötigt. Daher wird in der vorliegenden Bachelorarbeit eine Methode erarbeitet, den zertifizierten Füllfaktor einer Busbar-Solarzelle auf den Pasan GridTouch - ein IV-Tester zur Vermessung busbarloser Solarzellen - zu adaptieren. Diese Möglichkeit schafft die Voraussetzung, busbarlose Solarzellen auf der Basis einer zertifizierten konventionellen Busbarzelle zu charakterisieren. Ebenso wird in der Bachelorarbeit der Zusammenhang zwischen den im Pasan GridTouch gemessenen Solarzellen-Parametern und den erwarteten Parametern der Solarzelle im Solarzellenmodul hergestellt. Das eröffnet zukünftig neue Möglichkeiten zur Analyse von Zelle zu Modul Verlusten.
Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit den Möglichkeiten, eine Radio-Frequenz (RF)-Technologie zu nutzen, um eine Modbuskommunikation zu realisieren. Die dazu verwendete Hardware ist ein oberflächen-montierbares Modul von Linear Technologies (LTP5902). Im Auftrag eines Kunden aus der Solarbranche wird eine Studie erstellt, die Möglichkeiten, Schwierigkeiten und Lösungen erfasst und beschreibt. Dazu gehören die physikalischen Phänomene, die die Drahtlosverbindung kennzeichnen und beeinflussen, sowie Program-mieraufgaben zur Erstellung eines Anwenderprogramms. Im Vorfeld wurden Funkmodule anderer Hersteller getestet. Als begrenzender Faktor stellte sich die Reichweite heraus. Es ist zu beobachten, dass mit Sichtverbindung eine ausrei-chende Reichweite erzielt wird, jedoch diese sich im Solarpark drastisch reduziert.
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.
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.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Solid-Liquid-Interdiffusion-Bonden auf Wafer-Ebene mit der Materialpaarung Gold und Indium. Die dafür benötigten Schichten wurden mittels elektrochemischer Abscheidung auf Siliziumsubstrate aufgebracht und anschließend durch die Oberflächenprofilometrie charakterisiert. Dabei werden im ersten Abschnitt die Grundlagen des Verfahrens erläutert und anschließend geeignete Prozessparameter mit Hilfe einer Literaturrecherche ermittelt. Auf Grundlage der Recherche werden Bondversuche durchgeführt. Zur Charakterisierung der Bondqualität werden die Waferverbunde mit Dicing-, Schertest, Rasterelektronen-mikroskop und der energiedispersiven Röntgenspektroskopie untersucht und bewertet.
In dieser Arbeit wurden siliziumbasierende Lichtemitter, welche mit Terbium dotiert sind, hinsichtlich ihrer elektrischen und optoelektrischen Eigenschaften untersucht. Dabei wurde die aktive Schicht erstmals mittels ALD-Abscheidung hergestellt. In dieser Versuchsreihe wurde die Terbiumkonzentration variiert und zusätzliche Schichten aus Aluminiumoxid eingebracht, um deren Einfluss auf die Eigenschaften der Lichtemitter zu untersuchen. Die Untersuchten Proben zeigten alle eine intensive Elektrolumineszenz bei 540 nm. Bei zu hoher Tb-Konzentration kommt es durch zusätzlich nicht-strahlenden Übergänge zu einer sinkenden Effizienz. Die bei 2 Wafern zusätzlich eingebrachten Al2O3-Schichten reduzierten den Anteil der nicht-strahlenden Übergänge und führen zu Leistungseffizienzen von bis zu 0.1%. Die zusätzlichen Al2O3-Schichten führen außerdem zu einer geringeren Fluoreszenzlöschung während der Lebensdauer des Lichtemitters. Somit konnte grundsätzlich gezeigt werden, dass sich die ALD-Abscheidung zur Herstellung Si-basierter Lichtemitter eignet.
Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit Untersuchungen von Wafer-Sägeprozessen. In der Aufbau- und Verbindungstechnik gehört dieses mechanische Separierungsverfahren zu den elementar wichtigen Produktionsschritten für die Chipherstellung. Aufgrund der stetigen Miniaturisierung der Bauelemente in der Mikrosystemtechnik wachsen die Anforderungen für den gesamten Prozessablauf. Das mechanische Vereinzeln der Chips mittels Wafer-Sägen ist ein sensibler Vorgang, bei dem die Prozessparameter für optimale Ergebnisse ausschlaggebend sind. Durch die mechanische Beanspruchung können die Strukturen zerstört sowie verunreinigt werden. Ziel dieser Arbeit ist es, Front- und Rückkantenausbrüche zu verringern, indem die signifikanten Kenngrößen des Wafer-Sägens optimiert werden, damit die zu großen Kantenausbrüche reduziert werden. Um Optimierungen zu ermöglichen, dient als Voraussetzung eine Analyse der Ausgangssituation, damit anfänglich eine Bewertung und theoretische Problemlösungen gefunden werden können. Anschließend werden Prozessparameter verändert und die jeweiligen Einflüsse auf die Schnittqualität analysiert. Letztendlich werden Verbesserungsmöglichkeiten aufgezeigt, die den gegeben Anforderungen an die maximal zulässigen Ausbruchtiefen gerecht werden.