PTI05510 – Nanostrukturen und Oberflächen

Modul
Nanostrukturen und Oberflächen
Nanostructures and Surfaces
Modulnummer
PTI05510
Version: 1
Fakultät
Physikalische Technik / Informatik
Niveau
Master
Dauer
1 Semester
Turnus
Wintersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr. Christian Müller
Christian.Mueller.1(at)fh-zwickau.de

Dozent/-in(nen)

Prof. Dr. Christian Müller
Christian.Mueller.1(at)fh-zwickau.de

Lehrsprache(n)

Deutsch
in "Nanostrukturen und Oberflächen"

ECTS-Credits

7.00 Credits

Workload

210 Stunden

Lehrveranstaltungen

6.00 SWS (2.00 SWS Praktikum | 4.00 SWS Vorlesung mit integr. Übung / seminaristische Vorlesung)

Selbststudienzeit

120.00 Stunden
90.00 Stunden Selbststudium - Nanostrukturen und Oberflächen

Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

mündliche Prüfungsleistung -
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 30 min | Wichtung: 70%
in "Nanostrukturen und Oberflächen"

alternative Prüfungsleistung - Laborarbeit
Modulprüfung | Wichtung: 30%
in "Nanostrukturen und Oberflächen"

Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

Festkörperphysikalische Grundlagen der Strukturanalyse des Festkörpers:

  • Röntgenografische Strukturanalyse: Charakterisierung kristalliner Defekte, Bestimmungsmethoden der Kristallitgröße, Textur- und Spannungsmessungen, Strukturbestimmung mittels Rietveldverfeinerung, Hochauflösende Röntgenbeugung (HRXRD), Röntgen-Reflektometrie (XRR)

Ausgewählte Grundlagen der Oberflächenphysik und der Nanostrukturen:

  • Methoden der Oberflächen- und Grenzflächenanalytik, Geometrische und elektronische Struktur von Oberflächen, Experimentelle Untersuchungen an Oberflächen (LEED, Hochauflösende Transmissions-Elektronen-Mikroskopie, UHV-Elektronenspektroskopie)

Rastersondenmikroskopie - Erzeugung und Charakterisierung von Nanostrukturen:

  • Instrumentelle Technik und Messmethoden der Rastersondenmikroskopie, Präparation von Nano-strukturen mittels AFM und STM; Aspekte der Metrologie auf der Nanometerskala, Kalibrierstrategien, Aspekte der Raster-Tunnel-Spektroskopie

Charakterisierung von Nanometer-Schichten und Multilayern:

  • Quantitative XPS-Analyse, XPS- und AES-Tiefenprofilanalytik, Beispiele, Grundlagen der Valenz-bandspektroskopie (UPS) in Kombination mit UHV-Sondenmikroskopie

Praktikum:

  • AFM/STM-Versuch, Quantitative XPS-Analyse und Auswertung von XPS-Tiefenprofilen, Charakterisierung von Nanometerschichten, Feldemissions-Rasterelektronenmikroskopie, REM-Analyse an Werkstoffgrenzflächen, Messung von Polfiguren, röntgenografische Spannungsanalyse, Röntgen-Reflektometrie zur Dünnschichtanalyse
Qualifikationsziele

Ziel des Moduls ist die Vermittlung von anwendungsorientiertem Wissen zu Oberflächen und Nanostrukturen für mikro- und nanotechnologische Anwendungen sowie  Applikationen in der Medizintechnik. Insbesondere auf den Gebieten Oberflächen  und dünne Schichten u. a. für verschiedenste technologische Anwendungen sollen die Studierenden Fähigkeiten zur Umsetzung innovativer Technologien erwerben. In praktischen Übungen zu analytischen Problemstellungen, durchgeführt auf den Gebieten Elektronenmikroskopie, Sondenmikroskopie, XPS-Analytik und Röntgen-Diffraktometrie bzw. Röntgen-Reflektometrie  erwerben die Studierenden experimentelle Fertigkeiten und Erfahrungen im Umgang mit diesen Methoden. An aktuellen Beispielen aus der Nanotechnologie, z. B. medizintechnischer Anwendungen, entwickeln die Studierenden entsprechende Fähigkeiten in der experimentellen Arbeit und in der effektiven Auswertung der Experimente.

Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine

Empfohlene Voraussetzungen

Kenntnis der allgemeinen Grundlagen der Messtechnik und Mikrostrukturanalytik, Grundkenntnisse zu Festkörperphysik.

Fortsetzungsmöglichkeiten
Keine Angabe
Literatur
  • D. J. O`Conner, B. A. Sexton, R. St. C. Smart, Surface Analysis Methods in Materials Science, Springer Verlag 2003
  • U. Pietsch, V. Holy, P. Baumbach, High Resolution X-ray Scattering, Springer Verlag 2004
Hinweise
Keine Angabe