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Thesis Topics

Thesis Topics at the IMPT

The topics listed below are currently available (German). If you are interested, please contact the person mentioned in the announcement using exclusively your student university email address.

  • Herstellung und Kontaktierung eines hochtemperatur Messaufbaus in der Strangpressmatrize

    Bachelor/ Project/ Master Thesis (6 months/starting from 15.11.2021)

    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.


    Required Skills:

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


    Please send your application per e-mail (stud.uni-hannover.de) to Selina Raumel.

    Topic Announcement
    PDF, 43 KB
  • Evaluation und Optimierung eines PECVD-Prozesses zur Fertigung von Isolationsschichten aus Si3N4 und SiO2

    Bachelor/ Project/ Master Thesis (6 months/starting now)

    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.

    Topic Announcement
    PDF, 46 KB
  • Zusammenfassung des aktuellen Forschungsstandes im Bereich der Atomchiptechnologie (Literaturrecherche)

    Bachelor Thesis, Project Topic (6 months/starting now)

    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.

    Topic Announcement
    PDF, 45 KB
  • Simulative Auslegung und Konstruktion eines elektromagnetischen Manipulators für Beschichtungsprozesse

    Master Thesis (6 months/starting now)

    Zur Kennzeichnung von Bauteilen werden heutzutage Markierungsverfahren wie das Anbringen von RFID Chips, das Stanzen oder die Laserbeschriftung angewendet Diese Kennzeichnungen können entweder nur statische Daten speichern oder halten den Umgebungsbedingungen nicht stand, denen viele technische Bauteile ausgesetzt sind Einer neuartiger Ansatz ist die dynamische Speicherung von Daten direkt auf Bauteilen mit Hilfe von magnetisierbaren, thermischen Spritzschichten Hierbei erfolgt die Speicherung auf permanent magnetisierbaren Werkstoffen, ähnlich wie man sie auf dem Magnetstreifen von Kreditkarten wiederfindet Um eine hohe Stabilität der Daten zu ermöglichen, sollen über ein starkes Magnetfeld während der Schichtherstellung anisotrope Werkstoffeigenschaften erzeugt werden In dieser Masterarbeit soll daher ein zur Erzeugung des Magnetfeldes geeigneter Elektromagnet simulativ ausgelegt, konstruiert und in der Beschichtungskammer experimentell eingesetzt werden.

    Voraussetzungen:

    Selbstständige, zielorientierte Arbeitsweise; Grundlagen kenntnisse Magnetismus; Kenntnisse in Ansys Maxwell oder Comsol Multiphysics hilfreich

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail an Matthias Arndt.

    Topic Announcement
    PDF, 46 KB
  • Herstellung und Evaluierung eines Elektrodenarrays für die Kontaktierung eines Quantenprozessors

    Bachelor/Master Thesis (6 months/starting now)

    Ein Quantensystem besteht im Wesentlichen aus den Komponenten Quantensensor, Hochvakuumkammer, Lasersystem und Steuerelektronik. Können im Rahmen der Miniaturisierung der Vakuumkammer alle weiteren Komponenten (insb. der Quantensensor) miniaturisiert und integriert werden, dann kann das gesamte Quantensystem deutlich kompakter realisiert werden, sodass eine Anwendung auf Satelliten oder mobilen terrestrischen Applikationen möglich werden kann. In Bezug auf die Miniaturisierung des Atomchips bedarf es dabei die Entwicklung und Integration einer substituierbaren Sockelkontaktierung, die die technische Betriebsfähigkeit des Quantensensors in den experimentellen Rahmen-bedingungen wahrt.

    Voraussetzungen:

    Kreative Arbeitsweise, praktisches, zielorientiertes Denken, Konstruieren mit Solid Works, elektrotechnische Kenntnisse

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail an Leonard Diekmann.

    Topic Announcement
    PDF, 45 KB
  • Herstellung und Evaluierung einer Halteklammerung für Quantenprozessoren

    Bachelor/Master Thesis (6 months/starting now)

    Ein Quantensystem besteht im Wesentlichen aus den Komponenten Quantensensor, Hochvakuumkammer, Lasersystem und Steuerelektronik. Können im Rahmen der Miniaturisierung der Vakuumkammer alle weiteren Komponenten (insb. der Quantensensor) miniaturisiert und integriert werden, dann kann das gesamte Quantensystem deutlich kompakter realisiert werden, sodass eine Anwendung auf Satelliten oder mobilen terrestrischen Applikationen möglich werden kann. In Bezug auf die Miniaturisierung des Atomchips bedarf es dabei die Entwicklung und Integration einer Sockelklammerung, die die technische Betriebs-fähigkeit des Quantensensors in den experimentellen Rahmenbedingungen wahrt.

    Voraussetzungen:

    Kreative Arbeitsweise, praktisches, zielorientiertes Denken, Konstruieren mit Solid Works, elektrotechnische Kenntnisse

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail an Leonard Diekmann.

    Topic Announcement
    PDF, 45 KB
  • Herstellung und Evaluierung eines Sockels für Quantenprozessoren

    Bachelor/Master Thesis (6 months/starting now)

    Ein Quantensystem besteht im Wesentlichen aus den Komponenten Quantensensor, Hochvakuumkammer, Lasersystem und Steuerelektronik. Können im Rahmen der Miniaturisierung der Vakuumkammer alle weiteren Komponenten (insb. der Quantensensor) miniaturisiert und integriert werden, dann kann das gesamte Quantensystem deutlich kompakter realisiert werden, sodass eine Anwendung auf Satelliten oder mobilen terrestrischen Applikationen möglich werden kann. In Bezug auf die Miniaturisierung des Atomchips bedarf es dabei die Entwicklung und Integration einer Sockelhalterung mit Elektrodenarray, die die technische Betriebsfähigkeit des Quantensensors in den experimentellen Rahmenbedingungen wahrt.

    Voraussetzungen:

    Kreative Arbeitsweise, praktisches, zielorientiertes Denken, Konstruieren mit Solid Works, elektrotechnische Kenntnisse

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail an Leonard Diekmann.

    Topic Announcement
    PDF, 45 KB
  • Herstellung und Evaluierung von optischen Gittern für die Materiewelleninterferometrie

    Bachelor/Master Thesis / Project Topic (6 months/starting now)

    Am IMPT werden Atomchips als Bestandteil von magneto-optischen Fallen für kompakte Materiewelleninterferometrie entwickelt. Zur Nutzbarmachung dieser Technologie im Feld oder an Bord eines Satelliten soll die Miniaturisierung weiter vorangetrieben werden. Dies kann durch die Herstellung eines nanostrukturierten Beugungsgitters auf den Atomchips mittels Elektronenstrahllithografie erfolgen. Durch eine geschickte Ausnutzung von Beugungseffekten kann dadurch die Anzahl der benötigten Laser zur Kühlung reduziert werden.

    Voraussetzungen:

    Selbstständiges, eigenverantwortliches Arbeiten, Bereitschaft zur Arbeit im Reinraum, Kenntnisse im Bereich der Mikroproduktionstechnik sind von Vorteil

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail an Sascha de Wall

    Topic Announcement
    PDF, 44 KB
  • Prozessentwicklung und Analyse von Metalinsen

    Bachelor/Master Thesis /Project Topic (6 months/starting now)

    Am Institut für Mikroproduktionstechnik werden Atomchips als Bestandteil von magneto-optischen Fallen für kompakte Materiewelleninterferometer entwickelt. Zur Erweiterung des Funktionsumfanges mit optischen Komponenten bedarf es der Miniaturisierung solcher Systeme. Ein möglicher Ansatz kann der Einsatz von Metalinsen darstellen, um optische Lichtführung zu manipulieren. Metalinsen bestehen aus lichtdurchlässigen Trägermaterialien mit einer im Nanometerbereich strukturierten Oberfläche, wodurch einzelne Lichtwellen beim Durchgang verzögert werden. Die Ausbreitung der Wellenfronten hinter der Linse kann somit gezielt gesteuert werden.

    Im Rahmen dieser Abschlussarbeit sollen geeignete Materialien, Realisierungs- und Evaluierungsverfahren identifiziert werden. Im Fokus des Strukturierungsverfahrens steht dabei die Elektronenstrahllithografie.

    Voraussetzungen:

    Selbstständiges, eigenverantwortliches Arbeiten, Bereitschaft zur Arbeit im Reinraum, Kenntnisse im Bereich der Mikroproduktionstechnik sind von Vorteil

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail an Sascha de Wall

    Topic Announcement
    PDF, 42 KB
  • Zustandsüberwachung und Prozessoptimierung miniaturisierter Ultrahochvakuumpumpen

    Bachelor/Master Thesis (6 months /starting now)

    Die Apparatur eines Quantensensors besteht im Wesentlichen aus den Komponenten Hochvakuumkammer, Lasersystem und Steuerelektronik. Gelingt es hier, die Vakuumkammer und das notwendige Pumpsystem zu miniaturisieren, kann der gesamte Quantensensor deutlich kompakter realisiert werden, sodass eine Anwendung auf mobilen terrestrischen Applikationen möglich werden kann. Den Hauptbestandteil für die Miniaturisierung der Hochvakuumkammer stellen die am IMPT gefertigten Getter-MEMS dar, die der aktiven Aufrechterhaltung der Vakuumbedingungen dienen. Dabei gilt es dessen Getterkapazität temperatur-kompensiert zu überwachen. Zudem ist die Fertigung auf ausgewählte Substrate zu realisieren, die eine weitere Optimierung der Vakuumbedingungen ermöglichen und für die Kommerzialisierung des Systems ausschlaggebend ist.

    Voraussetzungen:

    Agierte, kreative Arbeitsweise, praktisches, zielorientiertes Denken, Konstruieren mit Solid Works, elektrotechnische Kenntnisse

    Senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen per Mail an Leonard Diekmann.

    Topic Announcement
    PDF, 46 KB

RESEARCH TOPICS AND UNSOLICITED APPLICATIONS

We mainly offer topics from the two areas of thin film technology and mechanical micromachining and tribology. These areas are described in more detail below. If you have any questions regarding the topics, please direct them to the contacts listed. Do you have an idea or are you interested in a specific topic and would like to write a paper on it? We are always open to working on topics with students and are happy to receive unsolicited applications!

THIN FILM TECHNOLOGY

The field of thin-film technology at IMPT covers the design and manufacture of microsystems/MEMS (sensors, actuators). The underlying effect of most of these systems is electromagnetism.

  • Design

    The initial system design is done by analytical and network-based methods. The detailed design is then carried out using FEM simulations. For this purpose, the multiphysics simulation tool ANSYS® is available, with which simulations e.g. in the fields of structural mechanics and electromagnetics as well as thermal and fluid dynamic simulations can be performed.

  • Actuators

    The actuators manufactured at the IMPT use magnetic fields to generate movement. Depending on their operating principle, the actuators can be classified as synchronous, (variable) reluctance, and hybrid actuators. Both linear and rotating micromotors are manufactured, and the use of these magnetic microactuators is being investigated, e.g. in microoptics, the manipulation of magnetic nanoparticles and implantology.

  • Sensors

    In addition to sensors based on electromagnetic principles, such as eddy current sensors, strain sensors, and GMR sensors (ultra-thin, for high-temperature applications), research at the IMPT focuses on modular sensors for gentelligent applications, including temperature sensors.

  • Manufacture

    For the production of microactuators and sensors a combination of photolithography and electrodeposition is routinely used. Using photolithography, a temporary form of photoresist is created on Si or Al2O3 substrates and filled with functional materials by electrodeposition. As functional materials Cu is used for coils and leads. NiFe45/55, NiFe81/19, CoFe and Ni are used for flow guides. Furthermore, the epoxy resin SU-8™ and polyimide are used as embedding material and material for membranes. As insulation layers of Si3N4 and SiO2 are used, which are produced by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). For patterning, ion beam etching and lift-off are also used. The production of mechanical components (membranes, bending beams, spring structures...) is done by a combination of photolithography and etching processes. For this purpose dry etching processes (e.g. DRIE, plasma) as well as wet chemical etching processes (e.g. KOH, HF) are available.

Topics in this field may have the following main focuses:

  • The fabrication and characterization of microsystems
  • The development and optimization of manufacturing processes
  • Layer characterizations
  • Materials testing
© IMPT / Fischer
M. Sc. Alexander Kassner
Management
© IMPT / Fischer
M. Sc. Alexander Kassner
Management

MECHANICAL MICROMACHINING AND TRIBOLOGY

  • Mechanical Micromachining

    In the field of mechanical micro-machining, different processes are used. On the one hand, cutting-off and profile grinding processes are carried out for high-precision separation and profiling of micro-components made of ceramics, glass and silicon. On the other hand, nano-grinding and lapping processes are carried out for high-precision surface treatment of brittle-hard materials and the creation of micrographs. Furthermore, processes for the production of surfaces of high quality as well as the planarization of wafer surfaces of material combinations by polishing and chemical-mechanical polishing (CMP) are performed.

  • Microtribology

    In the field of microtribology, for example, wear investigations are carried out on a rotary wear measuring stand using the pin-on-disk method for flat microcontact. Furthermore, investigations on microhardness and Young's modulus as well as the representation of (adhesive) friction of thin layers by means of nanoindentation and scratch investigations are carried out. The breaking strength of coatings is determined by means of acoustic emission. Additionally, analyses of friction forces in microcontact are carried out.

Topics in this field may have the following main focus:

  • Generation of highly accurate edges and microprofiles
  • Optimization of a wafer holder tool for chemical mechanical polishing (CMP)
  • Joining of micro components by means of soldering, eutectic and anodic bonding
  • Investigation and characterization of tribological coatings