PTI05510 – Nanostructures and Surfaces

Module
Nanostructures and Surfaces
Nanostrukturen und Oberflächen
Module number
PTI05510
Version: 1
Faculty
Physikalische Technik / Informatik
Level
Master
Duration
1 Semester
Semester
Winter semester
Module supervisor

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

Lecturer(s)

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

Course language(s)

German
in "Nanostrukturen und Oberflächen"

ECTS credits

7.00 credits

Workload

210 hours

Courses

6.00 SCH (2.00 SCH Internship | 4.00 SCH Lecture with integrated exercise / seminar-lecture)

Self-study time

120.00 hours
90.00 hours Self-study - Nanostrukturen und Oberflächen

Pre-examination(s)
None
Examination(s)

mündliche Prüfungsleistung -
Module examination | Examination time: 30 min | Weighting: 70%
in "Nanostrukturen und Oberflächen"

alternative Prüfungsleistung - Laborarbeit
Module examination | Weighting: 30%
in "Nanostrukturen und Oberflächen"

Media type
No information
Instruction content/structure

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
Qualification objectives

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.

Social and personal skills
No information
Special admission requirements

keine

Recommended prerequisites

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

Continuation options
No information
Literature
  • 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
Notes
No information