Modulbeschreibung

Microsystem Technology

Mechatronik, Master (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode	WP-ME-MA-31
Modulname	Microsystem Technology
Art des Moduls	Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele	Der/die Studierende kann Grundlagen in der Mikrosystemtechnologie, insbesondere von Mikro-Elektro-Mechanischen Systemen (MEMS) und optischen MEMS erkennen. die Frage, warum die Miniaturisierung so viele Vorteile bietet, beantworten und erklären. Dies wird nachhaltig durch Schlüsselexperimente, welche in der LV vorgeführt werden, gefestigt. den Aufbau und die Wirkungsweise optoelektronischer Bauelemente erkennen, sowie die Anwendungsmöglichkeiten optischer Komponenten und Systeme und deren Bedeutung (das 20. Jahrhundert der Elektronik, das 21. Jahrhundert der Photonik und Nanotechnologie) zuordnen. Ein wichtiger Schwerpunkt dieses Kurses ist die Fokussierung auf anschauliches Verständnis, Methodik statt Faktenwissen, Zukunftsperspektiven und Marktvisionen. Problemlösungen u.a. durch Anwendung interdisziplinärer Analogien erarbeiten. optische Eigenschaften ingenieursmathematisch beschreiben und eigene Ergebnisse in wissenschaftlich adäquater Form aufbereiten und präsentieren. die erlernten theoretischen Kenntnisse anhand eines optischen Aktuators (u.a. mikromechanisch abstimmbare optische Filter) vertiefen.
Lehrveranstaltungsarten	VLmP 2 SWS Pr 2 SWS
Lehrinhalte	Vorlesung: Einführung in die Mikrosystemtechnologie. Die Frage Warum minaturisieren wir elektromechanische Systeme? ist in der Lehrveranstaltung immer wieder von zentraler Bedeutung. Methodisch wird anhand der Skalierung von Systemen die Dominanz jeweils unterschiedlicher fundamentaler Kräfte in Abhängigkeit der Systemgröße herausgestellt. Verschiedene Arten der Integration. Einführung in besondere Herstellungsverfahren der Mikrossystemtechnik wie Opferschichttechnologien und Abformungsverfahren. Was geht bei Abformungsverfahren im MIkro- und Nanoskaligen über Spritzguss hinaus? Fokus auf Sensoren und Aktoren anhand vieler Beispiele aus dem Bereich MEMS und optischen MEMS: Membrane, Federn, Resonatoren, Biegebalken, Ventile, Manipulatoren, Greifwerkzeuge, Lichtmodulatoren, optische Schalter, Strahlteiler, Projektionsdisplays, Mikro-optische Bank, Datenverteilung, mikromechanisch Vorlesung: Einführung in die Mikrosystemtechnologie. Die Frage Warum minaturisieren wir elektromechanische Systeme? ist in der Lehrveranstaltung immer wieder von zentraler Bedeutung. Methodisch wird anhand der Skalierung von Systemen die Dominanz jeweils unterschiedlicher fundamentaler Kräfte in Abhängigkeit der Systemgröße herausgestellt. Verschiedene Arten der Integration. Einführung in besondere Herstellungsverfahren der Mikrossystemtechnik wie Opferschichttechnologien und Abformungsverfahren. Was geht bei Abformungsverfahren im MIkro- und Nanoskaligen über Spritzguss hinaus? Fokus auf Sensoren und Aktoren anhand vieler Beispiele aus dem Bereich MEMS und optischen MEMS: Membrane, Federn, Resonatoren, Biegebalken, Ventile, Manipulatoren, Greifwerkzeuge, Lichtmodulatoren, optische Schalter, Strahlteiler, Projektionsdisplays, Mikrooptische Bank, Datenverteilung, mikromechanisch
Titel der Lehrveranstaltungen	Microsystem Technology
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)	Vorlesung, Praktikum
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls	Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes	jährlich im Sommersemester
Sprache	englisch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul	Grundlagenkenntnisse in Halbleiter-Bauelementen (Transistor, Laser Diode, LED, Photodiode), Werkstoffkunde und Optik (VL Komponenten der Optoelektronik)
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand	2 SWS VL (30 Std.) 2 SWS Pr (30 Std.) Selbststudium 120 Std.
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen	Mündliche Prüfung 15 Min., Anfertigung eines Praktiumsprotokolls
Anzahl Credits (ECTS)	6 cp
Lehreinheit	Elektrotechnik
Modulverantwortliche/r	Prof. Dr. rer. nat. habil. Hartmut Hillmer
Lehrende	Prof. Hartmut Hillmer und Mitarbeiter
Medienformen	• Beamerpräsentation • Skript • Tafel • Demonstratoren und Experimente in der Vorlesung • Laborexperimente im Praktikum
Literatur	Büttgenbach: Mikromechanik -Einführung in Technologie und Anwendungen, 2. Aufl., Teubner Verlag, 1994 Büttgenbach: Vom Transistor zum Biochip, Springer 2016 Menz und J. Mohr: Mikrosystemtechnik für Ingenieure, 3. Aufl., VCH Verlag, 2012 Heuberger: Mikromechanik, Springer Verlag, 1991 Mescheder Mikrosystemtechnik, Springer 2004 Wolf Sensortechnologien, De Gruyter Oldenburg, 2017 Weitere Literatur wird in der Vorlesung bzw. auf der Homepage des Fachgebiets bekannt gegeben.