mündliche Prüfung (ca. 30 min), keine Hilfsmittel

Lehrinhalt:

- Vakuumtechnische Grundlagen

- Plasmatechnische Grundlagen

- Grundlagen und Verfahren der PVD und CVD-Technologie

(Verdampfen im Hochvakuum, Widerstandsverdampfen, Elektronenstrahlverdampfen, Ionenstrahlgestützte physikalische Dampfphasenabscheidung, Lichtbogenverdampfen, Zerstäuben, Diodenzerstäuben, Triodenzerstäubung, Magnetronzerstäuben, Hohlkathodenzerstäuben, Ionenstrahlzerstäuben, chemische Gasphasenabscheidung, plasmaunterstütze chemische Gasphasenabscheidung, Atomlagenabscheidung (Atomic Layer Deposition), Molekularstrahlepitaxie)

- Materialkombinatorik und Hochdurchsatz (High Throughput) Analyse zur effizienten Erschließung neuer Materialien für die Energiewende

- Tribologische Oberflächenschichten

- Architekturglasbeschichtung zur Energieeinsparung

- Wärmedämmverglasung in der Automobilindustrie

- Thermoelektrische Beschichtungen

- Dünnschichtmaterialen für Lithium-Ionen-Batterien

- Wasserstoff-Barriereschichten für klimaneutrale Verbrennermotoren

- Materialen für Dünnschichtsolarzellen

- Dünnschichtsysteme für die Solarthermie

- Dünnschichttechnologie für Brennstoffzellen

Lernziele:

Nach der Vorlesung verstehen die Studierenden die vakuum- und plasmatechnologischen Grundlagen und beherrschen dadurch die verschiedenen Dünnschichtabscheideverfahren. Sie sind in der Lage mit Hilfe der materialkombinatorischen Methode in Kombination mit der Hochdurchsatzanalyse selbst eine Materialentwicklungen zu designen. Sie verstehen in welchen Bereichen der Energiewende Dünnschichtmaterialien eingesetzt werden können.

Empfehlungen:

Diese Vorlesung baut auf dem Wissen von Werkstoffkunde 1 und 2 auf.

Basisliteratur: Gerhard Blasek, Günter Breuer, et. al.: „Vakuum – Plasma – Technologien“, Teil 1 und Teil 2,

Erstauflage 2010, Eugen G. Leuze Verlag, D-88348, Bad Saulgau, Germany, ISBN 978-3-87480-257-4

Die Folien werden in der Vorlesung verteilt.

Übersichtsartikel zu verschiedenen Themen, die in der Vorlesung nur für den persönlichen Gebrauch verteilt werden.

Falls die Vorlesung online stattfinden muss, bitte um Anmeldung unter sven.ulrich@kit.edu bis zum 28.10.25.

Den entsprechenden MS Teams Link erhalten Sie dann per E-Mail am 29.10.25.