Studium
Studentische Arbeiten

Studien- und Abschlussarbeiten am IMPT

Momentan sind die untenstehenden Themen ausgeschrieben. Bei Interesse wenden Sie sich bitte mit ihrer studentischen Universitätsemailadresse an den Kontakt, der in der Ausschreibung angegeben ist.

  • Entwicklung und Charakterisierung eines Infrarotsensors

    Bachelor-/Studien-/Masterarbeit (6 Monate/ab sofort)

    Infrarot-Termographie findet insbesondere im medizinischen Kontext Anwendung und dient dort der oberflächennahen Analyse physiologischer Zustände und Abläufe, wie z.B. der funktionellen Aktivität der Großhirnrinde oder zur Diagnose von Krankheiten. Derzeit auf dem Markt vorhandene Infrarotsensorsysteme nutzen üblicherweise integrierte Kühlsysteme und zusätzliche Emitter. Der hier zu entwickelnde Infrarotsensor soll als reiner Detektor mithilfe eines besonders sensitiven Materials umgesetzt werden. Dazu wird eine Prozesskette zur Strukturierung des Materials über Ätzverfahren erarbeitet. Nach der elektrischen Kontaktierung und dem Nachweis der Funktionsfähigkeit durch Spektrometermessungen ist der finale Sensor als Array zu konzipieren. Dies ermöglicht später den Einsatz als bildgebendes Messverfahren.

    Voraussetzungen sind: Bereitschaft zur Arbeit im Reinraum, Kenntnisse im Bereich der Mikrotechnologie, Optik und Messtechnik

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail (nur von ihrer Studentenemailadresse) an Rico Ottermann.

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  • Optimierung eines industriellen Fertigungsablaufs für optische Beschichtungen

    Studienarbeit (6 Monate/ab sofort)

    Optische Beschichtungen ermöglichen die zielgerichtete Adaption optisch aktiver Komponenten für die Manipulation ihres optischen Verhaltens, also der physikalischen Wechselwirkung der Materie mit Licht. Für diese zielgerichtete Manipulation und damit Definition der technologischen Spezifikationen kommen verschiedene und verschieden kombinierter Materialien zum Einsatz, die mittels mikrosystem-technischer Fertigungsverfahren appliziert werden. Ein wesentlicher Bestandteil dieser mikrosystemtechnischen Fertigungskette ist die Fotolithographie, die als strukturgebende Größe dient. Im Rahmen dieser Studienarbeit soll in industrieller Kooperation mit Laseroptik Garbsen das vorhandene Fertigungskonzept im Hin-blick auf die technologischen Spezifikationen evaluiert und optimiert werden.

    Voraussetzungen sind eine strukturierte Arbeitsweise und praktisches, zielorientiertes Denken.

     

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail (nur von ihrer Studentenemailadresse) an  Leonard Diekmann.

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  • Herstellung und Charakterisierung eines Kraftsensor-Arrays

    Bachelor-/Studien-/Masterarbeit (6 Monate/ab sofort)

    Das Ultraschall Drahtbonden findet seit vielen Jahrzehnten im Bereich der Mikroelektronik Anwendung, die dabei im Einzelnen stattfindenden Mechanismen sind jedoch noch nicht vollständig erforscht. Um das Wissen über den Bondprozess zu erweitern, wird am Institut für Mikroproduktionstechnik an der Fertigung von Sensoren in Form eines aus piezoelektrischem Material bestehenden Arrays geforscht. Das bisherige Array verfügt über insgesamt zwölf einzelne Sensoren und wird mit Hilfe der Dice-and-Fill-Methode hergestellt.

    Im Rahmen dieser Arbeit soll aufbauend auf dem bisherigen Konzept die Anzahl und Dichte der Sensoren im Array erhöht werden. Eine Herausforderung stellt dabei die Erarbeitung eines Kontaktierungskonzeptes für die einzelnen Sensoren dar. Zudem sollen verschiedene Füllmaterialien auf ihre Eignung erprobt werden. Anschließend sollen die Sensoren kalibriert und charakterisiert werden.

    Voraussetzungen sind:

    • selbstständige, zielorientierte Arbeistweise
    • Interesse und idealerweise Vorkenntnisse im Bereich der Mikrosystemtechnik

     

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail (nur von ihrer Studentenemailadresse) an Matthias Arndt.

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  • Entwicklung und Charakterisierung eines hermetischen Bonds für die Herstellung von miniaturisierten Atomgaszellen

    Masterarbeit (6 Monate/ab sofort)

    Eine Atomgaszelle ist die Kernkomponente in vielen verschiedenen Quantensensoren. Hierzu gehören unter anderen Atomuhren oder optisch gepumpte Magnetometer. Für diese Zellen ist die hermetische Verbindung zweier Komponenten zwingend erforderlich. Dies verhindert den Gasaustausch mit der Umgebung, sowie die Kontamination im Inneren der Zelle. Dadurch können die Zusammensetzung und der Druck der Atmosphäre in der Zelle genau gesteuert werden. Die Herstellung der Atomgaszellen soll dabei mit mikrotechnologischen Fertigungsverfahren erfolgen, indem ein strukturierter Siliziumchip mit einem Glaschip hermetisch gebondet wird. Ziel dieser studentischen Arbeit ist die Entwicklung eines reproduzierbaren, hermetischen Bonds zwischen Glas und Silizium für die Herstellung einer solchen Atomgaszelle, sowie die Charakterisierung der Hermetizität dieser Verbindung.

    Voraussetzungen sind:

    • selbstständige, strukturierte, zielorientierte Arbeistweise
    • Interesse an Mikrosystemtechnik

     

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail (stud.uni-hannover.de) an Jannik Koch.

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  • Herstellung und Kontaktierung eines hochtemperatur Messaufbaus in der Strangpressmatrize

    Bachelor/Studien/Masterarbeit (6 Monate/ab sofort)

    Hohe Betriebstemperaturen sind allgegenwärtig: Sie sind in Antriebseinheiten, in industriellen Produktionsprozessen, wie der Warmverformung und der maschinellen Bearbeitung zu finden. Um optimale Produktionsergebnisse zu erzielen, werden daher bei den meisten Produktionsprozessen Messungen der Werkzeugtemperatur durchgeführt. Auch beim Strangpressen ist eine präzise Temperaturerfassung notwendig um sowohl die Maßhaltigkeit der Endprodukte als auch deren mechanische Eigenschaften und Spezifikationen zu kontrollieren und sicher zu stellen. Ziel dieser Arbeit ist es, eine Prozesskette zur Herstellung eines Integrationskonzeptes für eine Temperaturmessung nahe der Umformzone beim Strangpressen zu entwickeln, die Hochtemperaturkontaktierung zu realisieren und das Einsatzverhalten, sowie die Anwendbarkeit zu evaluieren

    Voraussetzungen:

    Kenntnisse in Konstruktion, engagierte und kreative Arbeitsweise. Idealerweise besuchte Lehrveranstaltungen: Mikrotechniklabor

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail (stud.uni-hannover.de) an Selina Raumel

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  • Evaluation und Optimierung eines PECVD-Prozesses zur Fertigung von Isolationsschichten aus Si3N4 und SiO2

    Bachelor/Studien/Masterarbeit (6 Monate/ab sofort)

    Das Forschungsprojekt KACTUS II verfolgt das Ziel, die Atomchiptechnologie in eine neue Generation zu überführen und diese um weitere Funktionen zu ergänzen. Hierbei ist die Auswahl geeigneter Materialien und Fertigungsprozesse entscheidend, sodass ein schnelleres Schaltverhalten sowie bessere Vakuumeigenschaften erzielt werden können. Die zunehmende Funktionalisierung und Erweiterung der Integrationsdichte ermöglicht die weitere Miniaturisierung der Atomchips sowie des Gesamtaufbaus, um den Technologieeinsatz in kommerziellen Anwendungen zu ermöglichen. Für die Erweiterung der Integrationsdichte sowie zur Erhöhung der Belastbarkeit der stromführenden Strukturen der Atomchips sind entsprechende Isolationsschichten unerlässlich. Daher ist im Rahmen dieser Arbeit ein PECVD Prozess zu untersuchen und anzupassen, um die Eigenschaften der Isolationsschichten gezielt einstellen zu können. Abschließend ist der Prozess in die Fertigungskette der Atomchips zu integrieren

    Voraussetzungen:

    Selbständige, strukturierte, eigenverantwortliche Arbeitsweise; Interesse an Mikrosystemtechnik; Spaß an praktischer Tätigkeit, Bereitschaft zur Reinraumtätigkeit

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail (stud.uni-hannover.de) an Christoph Künzler.

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  • Zusammenfassung des aktuellen Forschungsstandes im Bereich der Atomchiptechnologie (Literaturrecherche)

    Bachelor/- Studienarbeit (6 Monate/ab sofort)

    Das Forschungsprojekt KACTUS II verfolgt das Ziel, die Atomchiptechnologie in eine neue Generation zu überführen und diese um weitere Funktionen zu ergänzen. Hierbei ist die Auswahl geeigneter Materialien und Fertigungsprozesse entscheidend, sodass ein schnelleres Schaltverhalten sowie bessere Vakuumeigenschaften erzielt werden können. Die zunehmende Funktionalisierung und Erweiterung der Integrationsdichte ermöglicht die weitere Miniaturisierung der Atomchips sowie des Gesamtaufbaus, um den Technologieeinsatz in kommerziellen Anwendungen zu ermöglichen.

    Mit dieser Arbeit soll der aktuelle Forschungsstand im Bereich der Atomchiptechnologie abgebildet und neue Entwicklungen aufgezeigt werden. Dabei sind sowohl die Miniaturisierungen der peripheren Aufbauten als auch die Fertigungstechnologien für Atomchips zu betrachten. Dies erfolgt auf Grundlage einer entsprechenden Literaturrecherche.

    Voraussetzungen:

    Selbständige, strukturierte, eigenverantwortliche Arbeitsweise; Sehr gute Englischkenntnisse; Spaß daran, sich wissenschaftlichen Fragestellungen theoretisch zu nähern

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail (stud.uni-hannover.de) an Christoph Künzler.

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THEMENGEBIETE UND INITIATIVBEWERBUNGEN

Wir bieten überwiegend Themen aus den zwei Bereichen Dünnfilmtechnik und Mechanische Mikrobearbeitung und Tribologie an. Diese Bereiche sind im Folgenden etwas näher beschrieben, bei Fragen zu den Themen wenden Sie sich bitte an die angegebenen Kontakte. Haben Sie eine Idee oder interessieren Sie sich für ein bestimmtes Thema und möchten dazu eine Arbeit schreiben? Wir sind immer offen dafür, Themen mit Studenten auszuarbeiten und freuen uns über Initiativbewerbungen!

DÜNNFILMTECHNIK

Der Bereich der Dünnfiltechnik des IMPT umfasst den Entwurf und die Fertigung von Mikrosystemen/MEMS (Sensoren, Aktoren). Der den meisten dieser Systeme zugrundeliegende Effekt ist hierbei der Elektromagnetismus.

  • Entwurf

    Der Entwurf der Systeme erfolgt im Groben durch analytische und netzwerkbasierte Methoden. Der Feinentwurf wird im Anschluss daran unter Verwendung von FEM-Simulationen durchgeführt. Hierfür steht das Multiphysik-Simulationstool ANSYS® zur Verfügung, womit Simulationen z.B. in den Bereichen der Strukturmechanik und der Elektromagnetik sowie thermische und fluiddynamische Simulationen durchgeführt werden können. 

  • Aktorik

    Die am IMPT hergestellten Aktoren nutzen Magnetfelder, um Bewegungen zu erzeugen. Die Aktoren können dabei je nach Funktionsprinzip z.B. in Synchron-, (Variabel) Reluktanz- und Hybridaktoren unterschieden werden. Es werden sowohl lineare und rotierende Mikromotoren hergestellt, als auch die Nutzung dieser magnetischen Miroaktoren z.B. im Bereich der Mikrooptik, der Manipulation von magnetischen Nanopartikeln und der Implantologie untersucht.

  • Sensorik

    Neben Sensoren, die auf Basis von elektromagnetischen Prinzipien beruhen, wie z.B. Wirbelstromsensoren, Dehnungssensoren und GMR-Sensoren (ultradünn, für Hochtemperaturanwendungen) wird am IMPT im Bereich modularer Sensoren für gentelligente Anwendungen geforscht, was unter anderem auch Temperatursensoren umfasst.

  • Fertigung

    Für die Herstellung der Mikroaktoren und -sensoren wird für gewöhnlich eine Kombination aus Fotolithografie und galvanischer Abscheidung genutzt. Mittels Fotolithografie wird auf Si- oder Al2O3-Substraten eine temporäre Form aus Fotoresist erzeugt und diese durch galvanische Abscheidung mit Funktionswerkstoffen gefüllt. Als Funktionswerkstoffe werden Cu für Spulen und Zuleitungen genutzt. Für Flussführungen kommen NiFe45/55, NiFe81/19, CoFe und Ni zum Einsatz. Ferner wird das Epoxidharz SU-8™ und Polyimid als Einbettungsmaterial und Material für Membranen eingesetzt. Als Isolation werden Schichten aus Si3N4 und SiO2 verwendet, die mitels PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) hergestellt werden. Zur Strukturierung werden zusätzlich Ionenstrahlätzen und Lift-off angewendet. Die Herstellung von mechanischen Komponenten (Membranen, Biegebalken, Federstrukturen...) erfolgt durch die Kombination von Fotolithografie und Ätzprozessen. Hierfür stehen Trockenätzprozesse (z.B. DRIE, Plasma) sowie nasschemische Ätzprozesse (z.B. KOH, HF) zur Verfügung.

Studentische Arbeiten aus diesem Bereich können folgende Schwerpunkte haben:

  • Die Fertigung und Charakterisierung von Mikrosystemen
  • Die Entwicklung und Optimierung von Fertigungsprozessen
  • Schichtcharakterisierungen
  • Werkstoffuntersuchungen
© IMPT / Fischer
Alexander Kassner, M. Sc.
Leitung
Adresse
An der Universität 2
30823 Garbsen
Gebäude
Raum
107
© IMPT / Fischer
Alexander Kassner, M. Sc.
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MECHANISCHE MIKROBEARBEITUNG UND TRIBOLOGIE

  • Mechanische Mikrobearbeitung

    Im Bereich der mechanischen Mikrobearbeitung kommen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. Zum einen werden Trenn- und Profilschleifverfahren zum hochpräzisen Vereinzeln und Profilieren von Mikrobauteilen aus Keramik, Glas und Silizium durchgeführt. Zum anderen erfolgen Nanoschleif- und Läppprozesse zur hochpräzisen Oberflächenbearbeitung von sprödharten Materialien sowie der Erstellung von Schliffbildern. Des Weiteren werden Prozesse zur Fertigung von Oberflächen mit hoher Qualitätsgüte sowie die Planarisierung von  Waferoberflächen aus Werkstoffkombinationen durch Polieren und chemisch-mechanisches Polieren (CMP) durchgeführt.

  • Mikrotribologie

    Im Bereich der Mikrotribologie werden z.B. Verschleißuntersuchungen an einem rotatorischem Verschleißmessstand nach dem Pin-on-Disk-Verfahren für flächigen Mikrokontakt durchgeführt. Weiterhin erfolgen Untersuchungen zur Mikrohärte und E-Modul sowie der Darstellung von (Haft-)Reibung dünner Schichten mittels Nanoindentation und Ritzuntersuchungen. Eine Ermittlung von Bruchfestigkeiten von Schichten erfolgt mittels Acoustic Emission. Zusätzlich werden Analysen von Reibkräften im Mikrokontakt durchgeführ.

Studentische Arbeiten aus diesem Bereich können folgende Schwerpunkte haben:

  • Erzeugung hochgenauer Kanten und Mikroprofile
  • Optimierung eines Waferhalterwerkzeugs für chemisch-mechanisches Polieren (CMP)
  • Fügen von Mikrobauteilen mittels Löten, eutektischem und anodischem Bonden
  • Untersuchungen und Charakterisierung tribologischer Beschichtungen
© IMPT / Fischer
Rico Ottermann, M. Sc.
Leitung
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An der Universität 2
30823 Garbsen
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Rico Ottermann, M. Sc.
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