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Mechanik von Mikrosystemen

Mechanik von Mikrosystemen
Typ: Vorlesung (V)
Lehrstuhl: Fakultät für Maschinenbau
Semester: WS 18/19
Zeit: 18.10.2018
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude


25.10.2018
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

08.11.2018
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

15.11.2018
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

22.11.2018
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

29.11.2018
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

06.12.2018
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

13.12.2018
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

20.12.2018
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

10.01.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

17.01.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

24.01.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

31.01.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

07.02.2019
09:45 - 11:15 wöchentlich
10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal
10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude


Dozent: Dr. Christian Greiner
Dr. Ruth Schwaiger
Dr. Patric Gruber
Dr. Christian Brandl
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