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In the surgery of the pituitary gland and other related areas of the skull base, the endoscopic endonasal surgery has established oneself as today's operation method. Although the surgeon is able to look around corners with the aid of an endoscope, the dissection in these areas is limited. Current suction devices are limited in their size, shape, bending and prone to kinking because of the narrow suction channel. The work with such inadequate instruments increase the risk of life-threatening complications, prolong the operation and limit the quality of a complete tumor resection. The ideal suction device would be adaptable to numerous surgery situations, easy to bend, maintain its lumen, adequate in their ratio of rigidity and formability, ergonomic and reformable to its original shape. In the following bachelor thesis, it is shown that this can be achieved with a suction device with shape memory alloy. After the development of a comfortable hand sample, the suction device went into preparation and a risk analysis was performed. The results of the evaluation process are reductions in operative risk, time and cost if this bendable suction device would be applied. Therefore, approval for the international market should be sought, to provide an opportunity for safer and more effective surgical procedures.
Die Weltweite Nachfrage an Leistungshalbleiter ist in den vergangen Jahren rapide angestiegen. Um den stetig wachsenden Bedarf auf einem kostengünstigen Weg nachkommen zu können, wurde die Produktion der von Infineon Technologies produzierten Produkte (CoolMOSTM) von der 200 auf die 300 mm Waferproduktion transferiert. Die Herausforderungen für die Produktion dieser Technologie bleiben dennoch die gleichen. Besonders in der Lithographie stoßen die für die CMOS Technologie vorhandenen optischen Systeme an die Grenzen der Verwendungsmöglichkeiten. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung von Einflussgrößen auf den Produktfokus, sowie auf die notwendige Dosis bei der Strukturierung von Silizium-Leistungshalbleitern, wobei alle Untersuchungen auf CoolMOSTM Produkten durchgeführt wurden. Nach einer Einleitung und Erläuterung der für diese Arbeit wichtigen Lithographischen Grundlagen, wird auf die Durchgeführten Experimente eingegangen und die resultierenden Erkenntnisse dargelegt. Am Schluss werden die in dieser Arbeit gesammelten Ergebnisse zusammengetragen und weitere Schritte, sowie der Einfluss der derzeitig verwendeten Dosis diskutiert. Abschließend werden die Resultate in die aktuelle internationale Forschung eingeordnet und diskutiert.
Die vorliegende Bachelorarbeit leistet einen Beitrag zum Aufbau eines in situ arbeitenden Laserpartikelzählers mit Echtzeitmessung für Ionenimplanter. Es werden unterschiedliche Komponenten, wie z.B. Lichtdetektoren, untersucht und diese zu einem Partikelzählmessplatz, der in atmosphärischer Umgebung betrieben wird, kombiniert. Das Funktionsprinzip des Messplatzes und das Auftreten von Partikelsignalen in Koinzidenz werden gezeigt. Es werden Möglichkeiten zur Verknüpfung der beiden Detektorausgangssignale vorgestellt und die Auswirkungen bei Koinzidenzverletzung untersucht. Ein weiterer Bestandteil ist die Automatisierung der Partikelerkennung. Dazu wird ein Auswertealgorithmus vorgestellt, der Partikel zählt und nach Höhe und Breite klassiert. Unter dessen Verwendung werden Einflüsse wie Samplerate der Messwerterfassung und Ausrichtung der Polarisationsebene der Laserstrahlung zu den Detektoren auf die Effizienz der Partikelzählung untersucht. Zum Abschluss werden Messabweichungen infolge der Messwerterfassung diskutiert.
Das Ziel war es einen neuen Photoresist in die Lithographie, im Aluminium BEOL in der 28 nm Technologie, einzuführen. Um dies zu gewährleisten war es nötig einen Vergleich zwi-schen dem POR Resist und dem neuen Resist anzustellen. Nicht nur durch Experimente, wie Belichten verschiedener FEMs, sondern auch durch die Charakterisierung der Pro-zessparameter und des Prozessfensters ist es möglich eine Resistevaluierung durchzuführen. Aber auch auf nachfolgende Prozesse, wie Resistverhalten nach dem Ätzen oder Verhalten der elektrischen Werte, muss eingegangen werden um eine erfolgreiche Resistumstellung zu garantieren.
Als Ausgangspunkt der Arbeit auf dem Gebiet der Quantum Dot LEDs (QD-LEDs) wurden bereits verschiedene Materialien für Ladungsträgertransportschichten (engl. charge transport layer, CTL), verschiedene Sorten Quantum Dots (QDs) und Aufbringungsmethoden von dünnen Schichten untersucht. Über Langzeitstudien und Degradation war bis dato noch wenig bekannt. Es gab lediglich die Erkenntnis, dass die Elektrolumineszenz (EL) der QD-LED bei Inbetriebnahme einen sofortigen und starken Abfall über der Betriebszeit zeigte. Es gab die Vermutung, dass infolge einer hohen Stromdichte und damit einer hohen Temperatur im Bauteil, die organischen CTLs und auch die emittierenden QDs irreversibel geschädigt werden. Ziel dieser Arbeit ist es, mithilfe genauer Untersuchungen an CTLs und an QDs, die Effizienz und Lebensdauer der QD-LEDs zu erhöhen. Dazu wurden verschiedene Herstellungsparameter variiert wie z.B. die Herstellungsumgebung, die Präparation der Lochinjektionsschicht (engl. hole injection layer, HIL), die Schichtdicke und das Tempern der QD-Schicht, die Substratvorbehandlung und die Verkapselung des Bauteils. Anschließend wurde deren Einfluss auf die elektrooptischen Eigenschaften und das Langzeitverhalten untersucht. Des Weiteren galt es herauszufinden, welche möglichen Degradationsmuster bei den QD-LEDs auftreten und worin deren Ursachen liegen. Aufgrund einer verbesserten Präparation der HIL, bestehend aus Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS), konnten elektrisch leitfähige und stabile Schichten ohne elektrische Kurzschlüsse hergestellt werden. Durch das gezielte Tempern von QDs konnte mithilfe von Photolumineszenzmessungen herausgefunden werden, dass die verschiedenen Sorten von QDs eine sehr unterschiedliche thermische Stabilität besitzen. Des Weiteren konnte durch eine Vorbehandlung des Substrates aus Indiumzinnoxid (engI. indium tin oxide, ITO) mit einem Sauerstoffplasma, der Kontaktwinkel verringert und die Oberflächenenergie erhöht werden. Aufgrund der verbesserten Adhäsion von PEDOT:PSS entstand somit ein stabilerer Kontakt zwischen den beiden Schichten, wodurch die Langzeitstabilität der QD-LED leicht erhöht werden konnte. Ein Abkühlen des Bauteils nach dem Tempern jeder einzelnen Schicht während des Herstellungsprozesses, bewirkt dabei ebenfalls eine Steigerung der Langzeitstabilität. Durch eine Variation der Schichtdicke der QD-Schicht konnte zudem die optische Leistungsdichte erhöht werden. Im Gegensatz dazu konnte durch eine teilweise Herstellung der QD-LED in einer vereinfachten Glovebox und unter Inertgasatmosphäre, keine Verbesserung der optischen Leistungsdichte und der Langzeitstabilität nachgewiesen werden. Eine Kapselung des Bauteils durch eine mit Epoxidharz befestigten Glasplatte auf der Bauteiloberfläche, führte dabei zu einer starken Verschlechterung der optischen Leistungsdichte der QD-LED. Die Langezeitstabilität des Bauteils wurde durch eine Kapselung zudem nur geringfügig verbessert. Des Weiteren konnte mithilfe von Pulsmessungen der EL und der Photolumineszenz (PL) an einer QD-LED, ein Rückschluss auf die im Bauteil vorliegende Temperatur bei Inbetriebnahme gezogen werden. Insgesamt wurden durch eine verbesserte Herstellung der Bauteile, die elektrooptischen Eigenschaften der QD-LEDs deutlich verbessert. Die Langzeitstabilität der Bauteile konnte dabei durch eine teilweise Herstellung der Proben in einer Inertgasatmosphäre und durch eine Kapselung nicht erhöht werden. Eine Möglichkeit besteht darin, andere Schichtmaterialien und/oder eine invertierte Bauteilstruktur zu testen. Ferner ist eine Präparation der QD-LEDs in einer Glovebox unter reiner Stickstoffatmosphäre zwingend notwendig, um die Effizienz und Langzeitstabilität der QD-LEDs nachhaltig erhöhen zu können.
Die Reduzierung von unerwünschten Mantelmoden in Glasfasern stellt in der Faseroptik nach wie vor ein herausforderndes Problem dar. Durch Mantelmoden wird nicht nur die Funktionalität von Glasfasersystemen begrenzt, sondern auch die Strahlqualität negativ beeinträchtigt. Weiterhin kann die unkontrollierte Ausbreitung von Mantelmoden in der Zerstörung von Fasersystemen resultieren und muss besonders bei Hochleistungsanwendungen im Kilowattbereich berücksichtigt werden. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung einer neuen Methode zur Entfernung von Mantelmoden aus Glasfasern mit Mantelmodenabstreifern. In dieser Bachelorarbeit wird das Verfahren zur Herstellung der Mantelmodenabstreifer vorgestellt. Das Verfahren basiert auf der Mikrostrukturierung von Glasfaser durch einen CO2 - Laser. Weiterhin wird auf die Messtechnik zur Charakterisierung der Mantelmodenabstreifer eingegangen. Darüber hinaus werden experimentelle Ergebnisse mit den erzeugten Mantelmodenabstreifern gezeigt. Dabei wurde speziell die Dämpfung und der Einfluss auf die numerische Apertur von Signalen untersucht. Zudem werden Resultate gezeigt, bei denen mehr als 98 % der Leistung auf einer strukturierten Länge von 30 mm entfernt werden konnten.
Gegenstand der Arbeit ist es, die Möglichkeit des Einsatzes von Lasertechnik zum Tempern von Metallisierungen zur Ablösung des konventionellen Ofenprozesses zu untersuchen. Dazu wird die Rückseitenstruktur einer Siliziumsolarzelle, bestehend aus Aluminiumpaste, mittels Laser gesintert. Die Möglichkeit der Erzeugung einer Leiterbahn sowie eines Metall-Halbleiter-Kontaktes zwischen einer Metallpaste und Silizium konnte dabei erfolgreich nachgewiesen und parametrisiert werden. Zur Parametrisierung des Lasersinterprozesses wurde eine charakteristische Formel entwickelt, welche die für den Anwender notwendigen Parameter für das Erreichen definierter Widerstände liefert. Dabei konnte ein minimaler Leiterbahnwiderstand von ca. 11,5 mOhm, bei einer 1000 µm breiten und 200 µm hohen Bahn erzeugt und ein ohmsches Kontaktverhalten der Leiterbahn zum Silizium erreicht werden. Der minimal erreichte Kontaktwiederstand beträgt dabei 24Ohm. Zusätzlich wurde der strukturierte Auftragsprozess der Aluminiumpaste mittels einer Mikrodosiereinheit parametrisiert. Dabei konnten erfolgreich Bahnbreiten zwischen 700
Kernthema dieser Bachelor Thesis ist die Erarbeitung eines grundlegenden Ablaufplans zur Qualifikation und Freigabe eines neuen Lötstopplacks und dessen beispielhafte Durchführung anhand einer neuen weißen Lötstoppmaske. Diesbezüglich werden wissenschaftliche Hintergründe zu den gewählten Testmethoden erläutert und die durchgeführten Versuche sowie die verwendeten Anlagen, Geräte und Parameter präsentiert. Unter Bewertung der Eignung der genutzten Prüfverfahren und Berücksichtigung der gestellten Anforderungen an eine Stopplackschicht erfolgt eine rationale Auswertung und Diskussion der gewonnenen Versuchsergebnisse und Erkenntnisse.
Die Doppelseitenpolitur (DSP) ist ein wichtiger Bearbeitungsschritt bei der Herstellung von Siliziumwafern, welcher zur Planarisierung der Waferoberfläche und Entfernung der Restdefekte der vorhergehenden Schritte benutzt wird. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Ursachen für die während der DSP-Politur auftretenden Geräusche im Bereich von ca. 850 Hz untersucht, die auf den Stick-Slip- (Haft-Gleit-) Effekt zurückzuführen sind. Die Geräusche wurden aufgenommen und mittels FFT-Analyse charakterisiert. Für den Wafer wurde ein FEM-Modell erstellt, mit dessen Hilfe eine Eigenfrequenzanalyse durchgeführt worden ist. Es wurde nachgewiesen, dass die Frequenz der untersuchten Geräusche der Eigenfrequenz des Wafers entspricht. Des Weiteren wurde festgestellt, dass die Poliermittelfilmdicke hauptsächlich für das Auftreten des Stick-Slips und damit für die Anregung des Wafers maßgebend ist. Abschließend wird ein Modell zur Entstehung des Stick-Slip Effektes bei DSP erstellt und beschrieben.
Der Halbleiterhersteller X-FAB bietet eine Reihe von Technologien (z.B. XH018) in denen CMOS-Photodioden hergestellt werden. Am Ende der Prozessierung werden die Halbleiterbauelemente auf Waferebene geprüft. Bislang konnten nur rein elektrische Parameter wie Kapazitäten oder Durchbruchsspannungen im Prozess Monitoring geprüft werden. Für optoelektronische Parameter, wie beispielsweise die Sensitivität von Photodioden, wird eine flexible Beleuchtung benötigt, die in das bestehende Testsystem integriert werden kann. Die homogene Beleuchtung soll dabei mit verschiedenen Wellenlängen erfolgen, welche das relevante Spektrum repräsentieren. Hauptziel ist die reproduzierbare Messung von Photoströmen, wodurch Prozessunterschiede in dielektrischen Schichten detektiert werden können, die mit rein elektrischen Messung nicht erfasst werden. Bei dem vorgestellten Konzept wird neben der Photodiode auch der umliegende Siliziumwafer beleuchtet. Dadurch entstehen laterale Ladungsträger, welche den Photostrom beeinflussen können. Zur Abschätzung dieses Einflusses wurden Teststrukturen entwickelt und ausgewertet.
