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Mechanik von Mikrosystemen

Mechanik von Mikrosystemen
Typ: Vorlesung (V)
Lehrstuhl: Fakultät für Maschinenbau
Semester: WS 19/20
Zeit: 17.10.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude


24.10.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

31.10.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

07.11.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

14.11.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

21.11.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

28.11.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

05.12.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

12.12.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

19.12.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

09.01.2020
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

16.01.2020
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

23.01.2020
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

30.01.2020
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

06.02.2020
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude


Dozent: Dr. Christian Brandl
Dr. Christian Greiner
Dr. Ruth Schwaiger
Dr. Patric Gruber
SWS: 2
LVNr.: 2181710
Voraussetzungen

Pflicht: keine

Literaturhinweise

Folien,
1. M. Ohring: "The Materials Science of Thin Films", Academic Press, 1992
2. L.B. Freund and S. Suresh: "Thin Film Materials"
3. M. Madou: Fundamentals of Microfabrication", CRC Press 1997
4. M. Elwenspoek and R. Wiegerink: "Mechanical Microsensors" Springer Verlag 2000
5. Chang Liu: Foundations of MEMS, Illinois ECE Series, 2006

Lehrinhalt

1. Einleitung: Anwendungen und Herstellungsverfahren
2. Physikalische Skalierungseffekte
3. Grundlagen: Spannung und Dehnung, (anisotropes) Hookesches Gesetz
4. Grundlagen: Mechanik von Balken und Membranen
5. Dünnschichtmechanik: Ursachen und Auswirkung mechanischer Spannungen
6. Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften dünner Schichten und kleiner Strukturen: Eigenspannungen und Spannungsgradienten; mechanische Kenngrößen wie z.B. Fließgrenze, E-Modul oder Bruchzähigkeit; Haftfestigkeit der Schicht auf dem Substrat; Stiction
7. Elektro-mechanische Wandlung: piezo-resistiv, piezo-elektrisch, elektrostatisch,...
8. Aktorik: inverser Piezoeffekt, Formgedächtnis, elektromagnetisch

Arbeitsbelastung

Präsenzzeit: 22,5 Stunden
Selbststudium: 97,5 Stunden

Ziel

Die Studierenden können Größen- und Skalierungseffekte in Mikro- und Nanosystemen benennen und verstehen. Sie verstehen die Bedeutung von mechanischen Phänomenen in kleinen Dimensionen und können darauf aufbauend beurteilen, wie diese die Werkstofftechnik sowie die Wirkprinzipien und das Design von Mikrosensoren und Mkiroaktoren mitbestimmen.

Prüfung

Mündliche Prüfung ca. 30 Minuten