Untersuchung von Scanantrieben für ein schnelles 3D-Inspektionssystem. - 70 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2009
Für die dreidimensionale Inspektion von Oberflächen mit einem Weißlichtinter&Uhaak;ferometer (Sensor) muss die optische Entfernung zwischen Sensor und Ober&Uhaak;fläche verändert werden. Während dieser Bewegung nimmt der Sensor in bestimmten Abständen Bilder auf, um echte dreidimensionale Darstellungen von Strukturen auf der Oberfläche zu erzeugen. Für diese Bewegung wurde ein Scanantrieb entwickelt, an welchen durch die interferometrische Empfindlichkeit der Messung besondere Anforderungen zu stellen sind. Es wurde ein Ver&Uhaak;suchsaufbau, basierend auf einem Granitportal, mit einem Piezostack als Hauptkomponente realisiert. - Durch verschiedene Messungen konnte das Verhalten des Antriebes untersucht und Schwachstellen des Aufbaus aufgezeigt werden. Neben der Untersuchung der Hysterese, des Kriechverhaltens und der Leistungsaufnahme wurden ver&Uhaak;schiedene Kennwerte ermittelt, wie bspw. die Steifigkeit und die Kapazität. Diese fanden zum Teil in einer Simulation Anwendung, mit welcher bei verschie&Uhaak;denen Randbedingungen die Längenänderung des Piezostacks untersucht werden konnte. Dafür wurden verschiedene Hystereseschleifen des Antriebs simuliert. - Aus den erworbenen Kenntnissen wurde für den Scanantrieb ein Aufbau&Uhaak;vorschlag abgeleitet.
Graphitisierung von Siliziumkarbid - Herstellung und Analyse. - 35 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2008
1937 bewies der angesehene theoretische Physiker Landau, dass zweidimensionale Kristalle thermodynamisch instabil sind und daher nicht hergestellt werden können. 2004 nahm Novoselov et al. einen Tesafilm und wies die Möglichkeit der Herstellung von einlagigen Kohlenstoffschichten aus Graphit nach: Graphen. Seitdem hat Graphen enorm an Aufmerksamkeit gewonnen und gehört derzeit zu den am stärksten wachsenden Forschungsthemen. Leider lässt sich Graphen nur vergleichsweise mühsam herstellen. Keines der heutzutage bekannten Verfahren ist für eine Massenproduktion geeignet. In dieser Arbeit beschäftige ich mich mit dem Vorgang der Graphitisierung von Siliziumkarbid, welcher eine vielversprechende Möglichkeit zur industriellen Herstellung von Graphen darstellt. Insbesondere untersuche ich das Verhalten der Oberfläche des Siliziumkarbids während der Graphitisierung mit Hilfe von oberflächensensitiven Methoden.
Assessment of carbon nanotubes separated by electronic type. - 88 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der quantitativen Analyse neuartiger Sortiermethoden zur Trennung von Kohlenstoffnanoröhren nach ihrem elektronischen Typ. Es werden Korrelationen zwischen Ladungstransport in Feldeffekttransistorgeometrie sowie Absorptionsspektroskopie gezeigt. Weiterhin werden Methoden präsentiert Kohlenstoffnanoröhren aus der Lösung als parallel ausgerichtete Filme auf geeigneten Substraten zu deponieren. Abschließend wird eine potentielle Anwendung dieser Filme als Dünnschichttransistoren aufgezeigt.
Entwurf, Konstruktion und Aufbau eines Messplatzes für Rheologie-Untersuchungen mit der Profile NMR-MOUSE auf Basis einer Kegel-Platte-Zelle. - 59 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2008
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Kegel-Platte-Zelle entworfen, konstruiert und auf deren Basis ein Messplatz aufgebaut, der mit Hilfe des Streufeld-NMR-Sensors "NMR-MOUSE" Experimente zur Untersuchung rheologischer und molekulardynamischer Eigenschaften komplexer Fluide unter dem Einfluss von Scherung ermöglicht. Darüber hinaus wurden verschiedene Messungen zur Einschätzung von Messeinflüssen und -fehlern durchgeführt. Zuletzt wird in der Arbeit ein erstes Experiment auf Basis von Relaxationsmessungen vorgestellt, das mit Polyacrylamid in wässriger Lösung bei verschiedenen Scherraten durchgeführt wurde.
Selbstorganisierter Wachstum binärer Legierungen auf (100)-Oberflächen. - 36 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2008
Das Wachstumsverhalten dünner, epitaktisch hergestellter Schichten ist heutzutage für die Entwicklung von Bauelementen und funktionalen Materialsystemen von entscheidender Bedeutung, da die funktionalen Eigenschaften dieser Schichten nicht nur von ihrer chemischen Zusammensetzung sondern auch stark von der Morphologie abhängen. - Die Morphologie einer derartigen Schicht wird durch Prozesse, die im Submonolagenbereich stattfinden, insbesondere die Dynamik der Keimbildung, beeinflusst. In der Vergangenheit wurden diese Prozesse für das Aufwachsen einer Atomsorte ausgiebig untersucht und werden nun auch für komplizierte Situationen erweitert. - In der vorliegenden Arbeit wird mithilfe des Konzepts der Ratengleichungen das Wachstum binärer Schichten auf Substraten mit (100)-Oberflächen, das heißt Oberflächen mit quadratischer Geometrie, im Submonolagenbereich beschrieben. Ausgangspunkt sind hierbei bereits durchgeführte Untersuchungen der Inseldichte auf (111)-orientierten Oberflächen. - In dieser Arbeit wird insbesondere der Einfluss verschiedener Konfigurationen stabiler Dimere, bei sonst erst stabilen Tetrameren, auf die Ratengleichungen untersucht, da bei Codeposition Keime unterschiedlicher Zusammensetzung verschiedene Stabilitätseigenschaften aufweisen können. - Weiterhin werden Skalenrelationen aus den Ratengleichungen abgeleitet, die Dichte aller stabilen Keime in Abhängigkeit von Aufdampf- und Diffusionsrate beschreiben. Die Annahmen, die für diese Ableitung notwendig sind, wurden mit den Ergebnissen, die aus dem Satz von Ratengleichungen erhalten wurden, verglichen. Hierbei wurde gute Übereinstimmung festgestellt. - Es ist also gelungen, die für andere Systeme bekannten Skalenrelationen, auch für den in dieser Arbeit behandelten Spezialfall zu reproduzieren.
Stress- und Temperaturuntersuchungen an organischen Bauelementen. - 69 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Ziel der Arbeit war die Untersuchung der Stabilität von organischen Dünnschichttransistoren (OTFT) und Metall-Oxid-Halbleiter- (MOS)- Kondensatoren mittels elektrischer Stressmessungen. Die Diskussion der Ergebnisse erfolgte im Zusammenhang mit morphologischen Untersuchungen der Polymerfilme mittels Grazing Incidence X-Ray Diffraction (GIXD) sowie unter Berücksichtigung aktueller Literatur. OTFTs mit bottom- und top- Source/Drain-Kontakten (W/L=1000/30) wurden mit 30nm dickem SiO2 als Gate-Isolator und dem Polythiophen P3HT bzw. dem Polyvinylen TPD(4M)-MEH-PPV als aktive Schicht hergestellt. Die Transferkennlinie nach jedem Stressintervall wie auch der zeitabhängige Drain-Strom bei einer konstanten Gate-Source-Spannung wurden im linearen Bereich gemessen. Die elektrischen Messungen erfolgten bei einer konstanten Temperatur zwischen 240K und 340K in Stickstoff-Atmosphäre. Analog zu den Transistormessungen wurden quasi-statische CV-Messungen an runden MOS-Strukturen nach verschiedenen Stresszeiten und bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt. Für beide Polymere verursachte der Stress mit einer negativen Gate-Source-Spannung eine negative Verschiebung der Transferkennlinien sowie der CV-Kurven, welche durch höhere Temperaturen verstärkt wurde. Die daraus resultierende negative Schwellspannungsänderung im OTFT verhielt sich zeitlich analog zu der negativen Änderung der Flachbandspannung im MOS-Kondensator. Im Gegensatz zu P3HT zeigte PPV keine vollständige Reversibilität der negativen Schwellspannungsverschiebung durch Stress mit einer positiven Gate-Source-Spannung. Dieser Effekt wurde nicht durch die Änderung der Temperatur beeinflusst. Dagegen erhöhte sich die positive Schwellspannungsverschiebung von top-Kontakt Transistoren mit P3HT während Stress mit einer positiven Gate-Source-Spannung signifikant mit höherer Temperatur. Dieses Verhalten wurde durch quasi-statische CV-Messungen an MOS-Kondensatoren bestätigt. Die Zufuhr von Luft verstärkte den Stresseffekt in PPV-OTFTs. In P3HT steigerte die Zunahme akzeptorischer Zustände während der Zufuhr von Luft die positive Schwellspannungsverschiebung verursacht durch Stress mit einer positiven Gate-Source-Spannung. Die Schwellspannungsänderung wurde kaum durch Stress mit einer negativen Gate-Source-Spannung kompensiert. Die Optimierung der Reinigungsprozeduren während der Synthese von P3HT bewirkte eine Verbesserung der Transistoreigenschaften sowie der Stabilität von OTFTs verbunden mit einer höheren Ordnung und eine größeren Zahl kristalliner Domänen im Polymerfilm. Zusammenfassend verstärkt sich der Stresseffekt in OTFTs wie auch in MOS-Kondensatoren mit höherer Temperatur, jedoch bleiben die prinzipiellen Tendenzen während Gate-Spannungsstress erhalten.
Aufbau eines automatisierten Gefrierexperiments in einer elektrodynamischen Partikelfalle. - 97 S. Ilmenau : Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein automatisch ablaufendes Experiment zur Bestimmung der Ladungsabhängigkeit der homogenen Gefrierrate von Wolkentröpfchen aufgebaut. Dazu wurden mehrere Hundert Tropfen nacheinander in eine elektrodynamische Partikelfalle injiziert, um für jeden Tropfen die Zeit zwischen Einschuss und Gefrierereignis zu messen. Das Innere der Falle war auf unter -35 ˚C abgekühlt. Zur Detektion des Gefrierereignisses wurde die Intensität des am Tropfen gestreuten Lichts eines Laserstrahls kontinuierlich aufgenommen. Die Bestimmung der Tropfengröße erfolgte durch eine vergrößerte Abbildung des Tropfens auf eine CCD-Kamera. Zur Beleuchtung diente eine Weißlicht-Blitzlampe. Um die Ladungsabhängigkeit zu bestimmen, wurden in zufälligem Wechsel hoch- und niedrig geladene Tropfen in die Falle injiziert und die Gefrierrate beider Tropfenarten separat bestimmt. Es konnte kein Ladungseffekt gemessen werden. Auch unterschiedliche Polaritäten der Tropfenladung zeigten keinen messbaren Einfluss.
Investigation of pattern generating mechanisms during atrial fibrillation based on the FitzHugh Nagumo equations. - Online-Ressource (PDF-Datei: 64 S., 3,05 MB) : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2008
Die häufigste Arrhythmie des Herzens im klinischen Alltag ist Vorhofflimmern. Sie ist die Ursache von einem Drittel aller Behandlungen von Herzrhythmusstörungen. Obwohl das Phänomen des Vorhofflimmerns seit Anfang des letzten Jahrhunderts bekannt ist, sind die zugrunde liegenden Mechanismen noch nicht ausreichend verstanden. Als mögliche generierende Mechanismen werden in dieser Arbeit ektopische Zentren und Spiralwellen auf der Grundlage der FitzHugh-Nagumo-Gleichungen untersucht. Zur Darstellung von lokalen Gewebeveränderungen und der mit ihnen verbundenen Entstehung von ektopischen Zentren und Spiralwellen werden Zelleigenschaften wie die Anregbarkeit und die Stabilität des Ruhezustandes in räumlich begrenzten Gebieten variiert. Das Auftreten von Aktivitätsmustern in Abhängigkeit der linearen Ausdehnung der modifizierten Zellbereiche und der Stärke der Modifikation wird in dynamischen Phasendiagrammen erfasst und die mit den verschiedenen Mustern verbundenen Eigenschaften werden analysiert. - Der abschließende Teil betrifft die Untersuchung von Mustern, welche durch Interferenz von regelmäßigen, periodisch angeregten Wellen im rechten Vorhof mit Wellen ausgehend von einer stabilen Spiralwelle im linken Vorhof entstehen. Es wird gezeigt, dass diese Interferenz Ursache eines Flimmerzustandes im rechten Vorhof sein kann. Dabei führt insbesondere eine hohe Anregungsrate zu einem irregulären, flimmerähnlichen Zustand im rechten Vorhof. Sie erweist sich als Schlüsselfaktor für das Auftreten von Flimmerepisoden.
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=12022
Präparation von Multi-Chipmodulen zur Charakterisierung der Lokalisation von Kurzschlussdefekten mittels Lock-In-Thermografie. - 46 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2008
Das Ausbilden von so genannten Punktdefekten (z.B. elektrische Durchbrüche von Isolationsschichten) geht häufig mit einer Fehlfunktion des mikroelektronischen Bauteils einher und einer damit verbunden lokal erhöhten Wärmeproduktion. Für die Untersuchung der Nachweisbarkeit von thermischen Punktdefekten und den Einfluss einer zweiten Stack-Ebene wurde in dieser Bachelorarbeit auf geeignete Proben durch Platinabscheidung mit Hilfe eines Focused-Ion-Beams Defekte in der Größenordnung von 5 bis 10 æm erstellt, die minimale Verlustleistungen von wenigen æW aufweisen. Nach Messungen mittels LIT konnten die Abhängigkeiten grundlegender Parameter der Thermografie untersucht und eine Grenze für minimal nachweisbare Verlustleistungen von Punktdefekten bestimmt werden. Anschließend wurden die Proben mit einer zweiten Siliziumschicht versehen, die mit einer in der Industrie Verwendung findenden Klebefolie aufgebracht wurde. Die Platindefekte wurden nun durch diese beiden Schichten hindurch mit der Lock-In-Thermografie untersucht. Aus diesen Messdaten lässt sich eine Aussage gewinnen, in welchem Maße die Klebe- und Siliziumschicht über den Punktdefekten deren thermisches Signal beeinflusst und die Nachweisgrenze v. a. für Defekte mit sehr kleiner Verlustleistung verändert.
Molecular dynamics of polyethylene under confinement. - 38 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2008
Polyethylen wurde in einem porösen Material unter Verwendung geeigneter Methoden physisch eingeschränkt. In dieser Arbeit wurden das bulk-to-bulk- und lösungsbasierte Verfahren genutzt. Als poröse Matrix kamen Glas (VitraPOR und Vycor) und Teflon zum Einsatz. Während sich Glas als geeignet erwies, konnten mit Teflon keine hinreichende Füllung erreicht werden. - Diese Arbeit soll unter Zuhilfenahme von NMR-Methoden mögliche Änderungen der Molekulardynamik aufdecken. Zur Verfügung standen die MOUSE, ein-inside-out NMR-Gerät und das Fast-Field-Cycling-Relaxometer, mit dessen Hilfe longitudinale Relaxationszeiten über einen weiten Frequenzbereich gemessen werden können. Die daraus gewonnene Dispersionskurve gibt Aufschluss über typische Zeitskalen relaxationsrelevanter Dynamik. Die gewonnenen Messdaten deuten an, dass sich die Molekulardynamik ändert. Unterhalb von 10kHz zeigt die in 1æm großen Poren eingeschlossene Polyethylenprobe signifikant höhere Relaxationszeiten als die bulk-Probe. Dieses Ergebnis konnte jedoch in einer zweiten Messung nicht bestätigt werden.