IAM - Computational Materials Science

Mechanik von Mikrosystemen

  • type: Vorlesung (V)
  • semester: WS 17/18
  • time: 19.10.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude


    26.10.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    02.11.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    09.11.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    16.11.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    23.11.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    30.11.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    07.12.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    14.12.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    21.12.2017
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    11.01.2018
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    18.01.2018
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    25.01.2018
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    01.02.2018
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude

    08.02.2018
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    10.91 Maschinenbau, Oberer Hörsaal 10.91 Maschinenbau, Altes Maschinenbaugebäude


  • lecturer: Dr. Ruth Schwaiger
    Dr. Christian Brandl
    Dr. Patric Gruber
    Dr. Christian Greiner
  • sws: 2
  • lv-no.: 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 30 Minuten