Mikrosystemtechnik,

David Hradetzky, david.hradetzky@fhnw.ch

Studierende….

• kennen die grundlegenden Fertigungsverfahren (Dünnschichtabscheidung, Photolithographie, Trocken- und Nassätzen) für (siliziumbasierte) Mikrostrukturtechnik und deren Eigenschaften (1 kennen)verstehen die Kombination der Fertigungsverfahren zur Herstellung komplexer Mikrosysteme (2 verstehen)
• verstehen die Grundlagen der Halbleiterelektronik (Bändermodell, pn-Übergang, bipolar und Feldeffekt Transistor) (2 verstehen)
• verstehen die grundlegenden Sensor- (aktive und passive) und Aktorprinzipien (2 verstehen)
• verstehen den Aufbau, die Herstellung und das Funktionsprinzip ausgewählter Mikrosysteme (z.B. Druck-, Beschleunigungs-, Bio-, optische Sensoren, Leuchtdiode, HL-Laser, Mikropumpen, Druckköpfe …) (2 verstehen)

• Reinraumtechnologie
• Materialien und Substrate der Mikrotechnik
• Mikrostrukturierung
• Mikroelektronik
• Mikrotechnische Grundstrukturen und deren Fertigung
• Sensoren – Funktionsweise, Aufbau, Einsatz
• Aktoren – Funktionsweise, Aufbau, Einsatz
• Monolithische und hybride Integration
• Aufbau- und Verbindungstechnik

Mechanik und Wärme Studierende…

• verstehen die grundlegenden Gesetze der Mechanik und der Wärmelehre und grundlegenden Begriffe, wie z.B. inertiales Bezugssystem, geschlossenes System, Erhaltungssatz (Energie, Impuls, …), konservative Kraft, Arbeit, Leistung, Potential etc. (2 verstehen)
• können die Dynamik von Massenpunkten und -systemen mit Hilfe der Newton’schen Gesetze und der Erhaltungsätze rechnen und auf konkrete Fragestellungen anwenden (3 anwenden)
• können die Gesetze der Fluidik (Schweredruck, Auftrieb, Oberflächenspannung, Bernoulli, Viskosität) auf konkrete Fragestellungen umsetzen (3 anwenden)
• können die Gesetze der Wärmelehre (Wärmetransport, Zustand idealer Gase, kinetische Gastheorie, 1. HS, 2. HS, Wärmekraft-Maschine) auf konkrete Fragestellungen umsetzen (3 anwenden)
• verstehen das Phänomen Schwingung, Resonanz und Wellenausbreitung (am Beispiel mechanischer Systeme: Feder-Massen-Schwinger, Wasserwellen, Druckwellen ...) (2 verstehen)

Elektrodynamik und Optik Studierende…

• verstehen die grundlegenden Gesetze der Elektrodynamik und der Optik und dass vorhandene Modelle sich oft als Spezialfälle allgemeinerer Theorien erweisen, doch bei der phys. Beschreibung – je nach Skala - ihre Berechtigung beibehalten (2 verstehen)
• können die Gesetze der Elektro- und der Magnetostatik auf technische Fragestellungen (Gleichstromkreis, Energiespeicherung, Magnetfeld-Erzeugung, Elektromotor, ...) und auf Naturphänomene (Dipol-Bindung, Polarlicht, …) übertragen (3 anwenden)
• können die Gesetze der elektromagnetischen Induktion auf technische Fragestellungen (Generator, Transformator, Datenspeicher, …) übertragen sowie das Phänomen Elektromagnetische Welle (Erzeugung, Eigenschaft und Spektrum) verstehen (3 anwenden)
• können die Gesetze der Strahlen- und Wellenoptik (Wellenlehre) auf konkrete Fragestellungen (Linsen-Systeme, optische Instrumente, Auflösung eines Mikroskops, Spektrometer, Röntgenbeugung, …) anwenden (3 anwenden)
• verstehen (1) die Aussagen der speziellen Relativitätstheorie (Zeit Dilatation, Äquivalenz von Masse und Energie, Kernenergie, …) oder (2) verstehen die Ansätze der Quantenmechanik (Wellenteilchen-Dualismus, Bohr-Atommodell, Elektronen-Mikroskop) (2 verstehen)

Kontaktlektionen Interaktiver Entwurf von Mikrosystemen

gemäss Modulverzeichnis in der aktuellen StuPO

Medizinische Mikrosysteme

1 x 4 Lektionen / Woche KW 38 bis 47 (10 Wochen im Herbst- Semester)