Modulbeschreibung
Mikrotechnik IV
Kürzel:
Durchführungszeitraum:
ECTS-Punkte:
Arbeitsaufwand:
Lernziele:
Die Studierenden
- verstehen die Funktionsweise von Mikrosystemen im Bereich Optik, Mechatronik und Life Science
- können Materialien, Herstellprozesse und Technologien abwägen und bewerten.
- kennen Beispiele von Mikrosystemen im Bereich Optik, Mechatronik und Life Science
- können einen englischen Fachartikel der MST verstehen
Verantwortliche Person:
Telefon/EMail:
Standort (angeboten):
Fachbereiche:
Vorausgesetzte Module:
Modultyp:
ECTS-Punkte pro Kategorie
Modulbewertung
Bewertungsart:
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Bemerkungen zur Prüfung:
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in zwei Teilen statt. Die Kurse Mikrosystem-Anwendungen, und Lifescience-Anwendungen bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Photonics-Anwendungen eine Prüfung geschrieben und ein Vortrag gehalten. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Life-Science-Anwendungen eine Prüfung geschrieben. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Mikrosystem-Anwendungen eine Prüfung geschrieben.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Photonics-Anwendungen eine Prüfung geschrieben (Gewicht 26.667%) und ein Vortrag gehalten (Gewicht je 6.666%). Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Life-Science-Anwendungen eine Prüfung geschrieben (Gewicht 16.667%). Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Mikrosystem-Anwendungen eine Prüfung geschrieben (Gewicht 8.333%).
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in zwei Teilen statt. Die Kurse Mikrosystem-Anwendungen (Gewicht 25%), und Lifescience-Anwendungen (Gewicht 16.667%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Bemerkungen:
Teilbewertung:
Kurse in diesem Modul
Photonics-Anwendungen
Kürzel:
Arbeitsaufwand:
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- können die im Modul Mikrotechnik III gelernten Technolgien im Gebiet Photonik anwenden.
Optische Dünnschichttechnologie
Die Studierenden
- können einfache dielektrische Multilayerschichtsysteme entwickeln.
- kennen Verfahren der optischen Dünnschichttechnologie.
- kennen wichtige Bauelemente der optischen Dünnschichttechnologie.
Integrierte Optik / Faseroptik
Die Studierenden
- verstehen die Funktionsweise dielektrischer Lichtwellenleiter.
- kennen Technologien zur Herstellung optischer Fasern und Lichtwellenleiter.
- kennen die Potentiale und die Grenzen der Integrierten Optik.
Plan und Lerninhalt:
Optische Dünnschichttechnologie
- Dünnschichtinterferenz / Fabry-Perot Filter
- Design von Antireflex- und Spiegelschichten bzw. Filterelementen
- Kantenfilter, Antireflexbeschichtungen, Hochreflektierende Spiegel
- Bandpassfilter (DWDM)
- Vor-/Nachteile physikalischer (PVD) und chemischer (CVD) Abscheideverfahren sowie Atomic Layer Deposition (ALD)
- Messung von Brechzahl und Dicke dünner optischer Schichten
Integrierte Optik / Faseroptik
- Lichtführung in dielektrischen Lichtwellenleitern
- Materialien und Verfahren zur Herstellung optischer Glasfasern
- Singlemode und Multimode Glasfasern
- Materialsysteme und Herstellprozesse integrierter Wellenleiter
- Grundfunktionen und Bauelemente der integrierten Optik
Ansprechspersonen:
Fachbereiche:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Lehr- und Lernmethoden:
Bibliographie:
Skriptum
empfohlene weiterführende Literatur:
- Pulker et al.: Optical Interference CoatingsSpringer Vol.88 (2003)
- Karthe/Müller: Integrierte OptikAkad. Verlag Geest&Portig (1991)
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Mikrosystem-Anwendungen
Kürzel:
Arbeitsaufwand:
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- können Materialeigenschaften korrekt beschreiben
- können mikrotechnische Systeme korrekt beschreiben
- kennen die wesentlichen Aktorprinzipien der MST
- können einen englischen Fachartikel der MST verstehen
- kennen Beispiele von Mikrosystemen
Plan und Lerninhalt:
- Materialauswahl für die Mikrosystemtechnik
- Spannungen in dünnen Schichten
- Tensoren: Begriff und Eigenschaften
- Zustandsbeschreibung von Systemen durch Tensoren und thermodymische Potentiale
- Aktorprinzipien des Mikrosystemtechnik
- LMP-Simulation von elektromechanischen Mikrosystemen
- Standardprozesse der Mikroelektronik
- Beispiele von Mikrosystemen
Ansprechspersonen:
Fachbereiche:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Lehr- und Lernmethoden:
Bibliographie:
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Life-Science-Anwendungen
Kürzel:
Arbeitsaufwand:
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- können die im Modul Mikrotechnik III gelernten Technolgien im Gebiet Life-Sciences anwenden.
Werkstoffe und Messmethoden
Die Studierenden
- kennen die wichtigsten Materialien für die Life Sciences.
- kennen die grundlegenden biologischen Moleküle.
- kennen wichtige Analyse- und Messverfahren in den Life-Sciences.
Beschichtungs- und Strukturierungsmethoden
Die Studierenden
- kennen grundsätzliche Oberflächenphänomene und deren Nutzung.
- können Strukturen für biologische Anwendungen herstellen.
Funktionselemente und Systeme
Die Studierenden
- verstehen anhand ausgewählter Beispiele, wie Analyse- und Messsysteme mikrotechnisch umgesetzt werden und wie sie in den Life Sciences Anwendung finden.
- sind in der Lage, die Anwendung solche Systeme nachzuvollziehen, den Aufbau und die Konzeption zu verstehen und solche Elemente zu bauen.
Plan und Lerninhalt:
Werkstoffe und Messmethoden
- Glas, Kunststoffe, Keramik, Metalle, Mica
- Biomoleküle, Bioresorption
- Fluoreszenz, Spektroskopie, Protein-Assays (ELISA), DNA Polymerase-Kettenreaktion (PCR), Atomkratfmikroskopie (AFM), Biosensorik
Beschichtungs- und Strukturierungsmethoden
- hydrophile/hydrophobe Schichten, Oberflächen-Immobilisation, Zelladhäsion, Selfassembly, Bioschichten
- Chemische und physikalische "Strukturen", Soft-Lithographie, Selbstorganisierende Monoschichten (SAM)
Funktionselemente und Systeme
- Fluidikkomponenten, Mixer, Sorter, Biochemische Sensoren, Beispiele von Systemen in Medizintechnik und Life-Sciences
Ansprechspersonen:
Fachbereiche:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Lehr- und Lernmethoden:
Bibliographie:
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan