Werkstoffe der Mikrotechnik

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1 Werkstoffe der Mikrotechnik Bearbeitet von Joachim Frühauf 1. Auflage Buch. 239 S. Paperback ISBN Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei Die Online-Fachbuchhandlung beck-shop.de ist spezialisiert auf Fachbücher, insbesondere Recht, Steuern und Wirtschaft. Im Sortiment finden Sie alle Medien (Bücher, Zeitschriften, CDs, ebooks, etc.) aller Verlage. Ergänzt wird das Programm durch Services wie Neuerscheinungsdienst oder Zusammenstellungen von Büchern zu Sonderpreisen. Der Shop führt mehr als 8 Millionen Produkte.

2 Werkstoffe der Mikrotechnik Joachim Frühauf Lehrbuch für Ingenieure ISBN Inhaltsverzeichnis Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel

3 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung Allgemeiner Gegenstand des Lehrstoffes Mikrosystemtechnik Übersicht über die Verfahren der Mikrotechnik Schichtbildung Strukturübertragung Materialentfernung Werkstoffauswahl Materialeigenschaften Herstellbarkeit und Kompatibilität Bewertung der Eignung von Materialien Züchtung und Bearbeitung von Einkristallen Bedeutung und Gliederung Kristallisation Kristallisation als Phasenumwandlung Keimbildung Homogene Keimbildung Heterogene Keimbildung Gleichgewichtsformen der Kristallkeime Kristallwachstum Kristallzüchtungs-Verfahren Kristallisation aus der Gasphase Übersicht Kristallisation aus der flüssigen Phase Übersicht Kristallisation der Schmelze im Tiegel Kristallisation der Schmelze am frei wachsenden Kristall Fremdstoff-Einbau bei der Erstarrung von Schmelzen Segregation Normalerstarrung... 40

4 Inhaltsverzeichnis Zonenschmelzen Selektive Abdampfung Kristallisation aus Lösungen Mechanische Kristallbearbeitung Grundlagen Vorbereitung Trennen der Kristalle Läppen der Waferoberfläche Polieren der Waferoberfläche Konstruktionswerkstoffe Substrate Allgemeines Silizium Qualitätsmerkmale von Silizium-Substraten (Wafer) Herstellung von hochreinem polykristallinen Silizium Silizium-Einkristallzüchtung und -Dotierung Herstellung von Silizium-Wafern A III -B V -Verbindungshalbleiter: GaAs, GaP und InP Siliziumkarbid SiC und Galliumnitrid GaN Saphir Quarz Lithiumniobat LiNbO 3, Lithiumtantalat LiTaO 3 und Lithiumtetraborat Li 2 B 4 O Glas Keramik Leiterplatten Träger Leiterschicht Pressen des Leiterplatten-Basismaterials Formabweichungen und Fehler von Leiterplatten Schichten Schichten der Dünnschicht- und Silizium-Technik Passivierungen und dielektrische bzw. isolierende Schichten Elektrisch leitende Schichten Polykristalline Silizium-Schichten Schichten der Dickschichttechnik Allgemeines Leit- und Widerstandsschichten Lotpasten...93

5 8 Inhaltsverzeichnis Isolations-, dielektrische und Abdeck-Pasten Werkstoffe der Fügetechnik Lote Kleber Elektrisch leitende Verbindungen zu den Chips Übersicht Bonddrähte Systemträger (Trägerstreifen) Trägerfilme (Spider) Bond- und Löthügel (Bumps) Gehäuse und Umhüllungen Resistmaterialien und Formkörper der LIGA-Technik Resistmaterialien Formkörper-Werkstoffe der LIGA-Technik Funktionswerkstoffe Allgemeines Werkstoffe für die Wandlung mechanisch-elektrisch Piezoelektrischer und reziproker piezoelektrischer Effekt Quarz Halbleiter Ferroelektrika Polymere Piezoelektrika Piezoresistiver Effekt Werkstoffe für Bimorphe (Bimetalleffekt) Formgedächtnis-Legierungen Magnetostriktive Werkstoffe Werkstoffe für die Wandlung thermisch-elektrisch Resistive Temperaturmessung Metalle Halbleiter Oxidkeramische Thermistorwerkstoffe Wärmeerzeugung mittels elektrischem Strom Thermoelektrische Effekte Ursachen Thermoelektrische Spannungsreihe Thermoelektrische Gütezahl Metallische Thermoelemente zur Temperaturmessung Halbleiter-Thermoelemente als Temperatursensoren Halbleiter als Thermogeneratoren und für Peltier-Elemente

6 Inhaltsverzeichnis Pyroelektrischer Effekt Werkstoffe für die Wandlung magnetisch-elektrisch Wandlungen auf der Grundlage des Ferromagnetismus Hall-Effekt Magnetowiderstand Ferro- und ferrimagnetische Werkstoffe für die Datenspeicherung Werkstoffe für die Wandlung optisch-elektrisch Innerer Photoeffekt in Halbleitern Optische Generation und Rekombination von Ladungsträgern Photoleitung, Photowiderstände und Photodioden Bandstruktur: direkte und indirekte Halbleiter Werkstoffauswahl und Werkstoffprobleme Elektrooptische Effekte Werkstoffe für die Wandlung chemisch-elektrisch Übersicht Werkstoffe mit Feuchte-empfindlichen elektrischen Eigenschaften Kapazitives Sensorprinzip Resistives Sensorprinzip Werkstoffe für die resistive Wandlung chemisch-elektrisch Festkörper-Elektrolyte für Gassensoren A Anhang A.1 Eigenschaften und Herstellung von Gläsern A.1.1 Zur Struktur silikatischer Gläser A.1.2 Mechanische und thermische Eigenschaften silikatischer Gläser..170 A Viskosität und Dichte A Entglasung und Glas-Keramik A Thermische Ausdehnung und Temperaturwechselbeständigkeit A Elastizität und Festigkeit A.1.3 Optische Eigenschaften von Gläsern A Lichtbrechung und Dispersion A Absorption bzw. Transmission (Durchlässigkeit) A Lichtwellenleiter-Glasfasern A.1.4 Elektrische Eigenschaften A Elektrischer Widerstand und Durchschlagsfeldstärke A Dielektrische Eigenschaften A.1.5 Herstellung von Gläsern A Übersicht, Glasfehler und Glasbearbeitung...182

7 10 Inhaltsverzeichnis A Herstellung von Flachglas A Herstellung optischer Glasfasern A.2 Polymere Werkstoffe A.2.1 Herstellung und Verarbeitung polymerer Werkstoffe A.2.2 Ausgewählte polymere Werkstoffe A Polyacrylate A Polyparaxylylen (Parylen) A Phenolharze (PF) A Epoxidharze (EP) A Polyimide (PI) A Silikone (SI) A.3 Tensorielle Darstellung der Kristalleigenschaften A.3.1 Der Begriff des Tensors A.3.2 Eigenschaftstensoren 0. Stufe (Skalare Eigenschaften) A.3.3 Eigenschaftstensoren 1. Stufe (Vektorielle Eigenschaften) A.3.4 Eigenschaftstensoren 2. Stufe A.3.5 Eigenschaftstensoren 3. Stufe A.3.6 Eigenschaftstensoren 4. Stufe Symbolverzeichnis Literaturverzeichnis Sachwortverzeichnis