Diamant- und siliziumbasierte Schichtsysteme (DSS)

Diamant- und siliziumbasierte Schichtsysteme (DSS)

Dozent: Dr. V. Sittinger

2 V + 1 Ü, Montag, 15:00 - 16:30 Uhr, Übung nach Vereinbarung, Fraunhofer-IST, Riedenkamp 2, 38108 Braunschweig

Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, die wesentlichen Eigenschaften von diamant- und siliziumbasierten Systemen, wie z.B. Diamantelektrodenzellen zur Wassereinigung, zu benennen. Es wird die Auslegung und Fertigung solcher Systeme vermittelt. Die Studierenden lernen die wesentlichen Grundprinzipien, deren Anwendungsmöglichkeiten und Methoden zur Charakterisierung diamant- und siliziumbasierter Systeme kennen. Beispielsweise werden anhand von Silizium-Solarzellen optische und elektrische Parameter bestimmt und ausgewertet und im Bereich der diamantbeschichteten Werkzeuge das Verschleißverhalten analysiert.

Inhalte:

CVD basierte Beschichtungsverfahren

• HCVD
• PECVD
• ALD

Messverfahren zur Bestimmung der Schicht- und Produkteigenschaften

• Optische Messverfahren (Photometrie, Quantenausbeute) und deren Auswertung
• Elektrische Messverfahren (IU-Kennlinien, Hall-Messung, 4Punkt-Messung) und deren Auswertung
• Mechanische Messverfahren (Sandrieseltest, Bayertest, Scratchtest, Haftfestigkeitsprüfung)

Diamantsysteme

• Anlagen und Maschinenbau, Werkzeuge - Verschleißschutz für Bauteile und langlebige Werkzeuge
• Umwelttechnik - Elektroden für chemische Prozesse zu Reinigung von Wasser und Boden
• Optik - Ultraharte optische Schichten für Verschleißschutzanwendungen

Siliziumsysteme

• Energie - Hocheffiziente Silizium Solarzellen sowie Si-Perowskit Tandem Solarzellen 
  • Transparente Funktionsschichten (z.B. transparente leitfähige Kontakte) 
  •  Siliziumheterokontakt Solarzellen
  •  Perowskit-Silizium Tandemzellen
• Optik - Barrieren- und optische Schichten (SiO2, Si3N4)