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Studentische Abschlussarbeiten in den vier Themenfeldern A-D

Themenfeld A: Halbleiterepitaxie …

Halbleiterepitaxie bedeutet hier die Herstellung von Schichtsystemen aus einkristallinen III/V-Halbleitern (z.B. AlGaAs). Sie können beispielsweise in Halbleiterlasern eingesetzt werden. Die aktiven Zonen können dann Quantenfilme oder Quantenpunkte enthalten.

 

 

Mögliche Arbeitsthemen:

  • Aufbau und Inbetriebnahme eines Photolumineszenz-Messplatzes
  •  Photolumineszenz-Untersuchungen an Quantenpunkt-Systemen z.B. zur quantenmechanischen Kopplung von Quantenpunkten
  • Numerische Untersuchungen zur quantenmechanischen Kopplung von Quantenpunkten
  •  

 

Themenfeld B: Technologie/Lithografie …

Unter Technologie verstehen wir allgemein die Herstellung von Mikrobauelementen, insbesondere die seitliche Strukturierung mittels Fotolithografie, ein aus der Halbleiterindustrie bekanntes Verfahren. Zu der Strukturierung gehört häufig das Ätzen bestimmter „Objekte“ (Gruben, Gräben, …) in die Substrat­oberfläche hinein. Findet dieses Ätzen durch Ionenbeschuss in einem Plasma statt, wird von Plasma­ätzen gesprochen.

 

 

Mögliche Arbeitsthemen:

  • Optische online-Plasmaätztiefen-Kontrolle mit Genauigkeiten im Atomlagenbereich
  • Hermetischer Abschluss von Glas-Chips für die Aktive-Mikro-Optik und chemische Analytik
  • ...

 

Themenfeld C: Mikrotropfenbewegung für die chemische Analytik

Die chemische Analytik von Flüssigkeiten bewegt sich in Richtung kompakter Messaufbauten: „Lab on a chip“. Die Bezeichnung „Lab on a chip 2.0“ oder auch digitale Mikrofluidik wird verwendet, wenn die zu analysierenden Substanzproben nur noch Tropfenvolumina haben und sich die Tropfen nicht in Kanälen, sondern auf einer Oberfläche befinden. In dem Fall müssen die Tropfen auf dem Chip hin und her bewegt werden, um an verschiedene Analysestationen gebracht zu werden. Wir kümmern uns um die Bewegung/Aktuierung der Tropfen. Derzeit wird dazu insbesondere ein Effekt genutzt, der Elektro­benetzung heißt. Durch Anlegen einer Spannung wird die Oberflächenspannung dabei so verändert, dass auf den Tropfen seitlich eine Kraft wirkt, wodurch er bewegt wird.

 

 

Mögliche Arbeitsthemen:

  • Tropfenaktuierung mittels Elektrobenetzung
  • Tropfenaktuierung mittels Optoelektrobenetzung (Elektrobenetzung mit Beeinflussung durch eine Lichtwelle)
  • Chipabformung in ein Polymer zur Replikation von Lab-Chips (Mikro-/Nanoimprint-Technologie)


Themenfeld D: Mikrotropfenbewegung für die Aktive Mikro-Optik

Unter Aktiver Mikro-Optik versteht man Mikro-Optiken, deren Eigenschaften (Brennweite, Transmission, …) während des Betriebs geändert werden können, ohne dass Teile mechanisch bewegt werden müssten. So etwas kommt z.B. in Smartphone-Kameras zum Einsatz.

Nachdem wir bisher an mikrofluidischen Irisblenden, also transmissiven Bauelementen, für die Aktive Mikro-Optik gearbeitet haben, wollen wir nun metallische – also reflektive – Mikro-Spiegel mit veränderbarem Fokus realisieren. Dazu wird als Spiegelmaterial eine Legierung aus Gallium, Indium und Zinn (GaInSn) verwendet. Prinzipien der Oberflächen­spannung und deren elektrische Beein­flussung mittels Elektrobenetzung sollen genutzt werden, um die Krümmung der Legierungsproben­oberfläche und so auch die Brennweite der sphärischen Mikrospiegel zu verändern.

 

 

Mögliche Arbeitsthemen:

  • Vermeidung einer Oxidbildung bei der Präparation der GaInSn-Legierungsprobe durch Aufbau und Verwendung einer sticktoffgefluteten Handschuhbox; Strukturierung und hermetisches Bonden von Sub- und Superstrat für das Modul mit dem zu formenden GaInSn-Tropfen
  • Erste Versuche zur GaInSn-Tropfen-Manipulation mittels Elektrobenetzung