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Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP

Das Fraun­ho­fer FEP wid­met sich der Ent­wick­lung inno­va­ti­ver Lösun­gen, Tech­no­lo­gien und Pro­zesse zur Ver­ede­lung von Ober­flä­chen und für die orga­ni­sche Elek­tro­nik. Unsere Kern­kom­pe­ten­zen Elek­tro­nen­strahl­tech­no­lo­gie, Sput­tern, plas­maak­ti­vierte Hoch­rate­be­damp­fung, Hoch­rate-PECVD sowie Tech­no­lo­gien für orga­ni­sche Elek­tro­nik und IC-/ Sys­tem­de­sign nut­zen wir zur Lösung viel­fäl­ti­ger indus­tri­el­ler Pro­blem­stel­lun­gen der Ober­flä­chen­be­hand­lung, Vaku­um­be­schich­tung und der orga­ni­schen Halb­lei­ter.

WIR BIE­TEN AB SOFORT EINE

Abschluss­ar­beit

zum Thema „Abschei­dung von porö­sen Si-Schich­ten als Anoden­ma­te­rial für Lithium-Ionen-Bat­te­rien“

Auf­ga­ben­be­sch­rei­bung:

Die Abtei­lung Beschich­tung Metall und Ener­gie­tech­nik befasst sich mit der groß­flä­chi­gen Vaku­um­be­schich­tung von metal­li­schen Plat­ten und Bän­dern mit hohen Abschei­de­ra­ten. Neben der hohen Umwelt­ver­träg­lich­keit besteht der Vor­teil unse­rer Ver­fah­ren in der fast uner­schöpf­li­chen Palette abscheid­ba­rer Schicht­ma­te­ria­lien, die weit über die der kon­ven­tio­nel­len Ober­flä­chen­ver­ede­lungs­ver­fah­ren hin­aus­geht. Zudem wei­sen die genutz­ten Pro­zess­ver­fah­ren eine hohe Wirt­schaft­lich­keit auf und sind daher beson­ders für indus­tri­elle Fra­ge­stel­lun­gen von Inter­esse. Neben der Abschei­dung von fast allen Metal­len sind auch Legie­run­gen und wei­tere che­mi­schen Zusam­men­set­zun­gen als dünne Schich­ten her­stell­bar. Diese Beschich­tun­gen fin­den viel­fäl­tigste Anwen­dun­gen in der Metall­ur­gie, in der Funk­tio­na­li­sie­rung von Ober­flä­chen für Kor­ro­si­ons- und Ver­schleiß­schutz, sowie in der Ener­gie­tech­nik zur Erzeu­gung, Trans­for­ma­tion und Spei­che­rung unter­schied­li­cher Ener­gie­for­men.

Im Rah­men eines öffent­lich geför­der­ten For­schungs­pro­jek­tes wer­den grund­le­gende Unter­su­chun­gen zur Her­stel­lung von porö­sen Si-Schicht­struk­tu­ren vor­ge­nom­men und die Eig­nung der her­ge­stell­ten Schich­ten als Anoden­ma­te­rial für Lithium-Ionen-Bat­te­rien eva­lu­iert. Im dem zu unter­su­chen­den Fer­ti­gungs­ver­fah­ren wer­den im ers­ten Schritt die Ele­mente Sili­zium und Zink co-ver­dampft und auf einem Sub­strat kon­den­siert, wo sie wegen der Unmisch­bar­keit bei­der Ele­mente ein hete­ro­ge­nes Gemenge aus Sili­zium- und Zink-Kris­tal­li­ten bil­den. Im zwei­ten Schritt erfolgt eine ther­mi­sche Nach­be­hand­lung unter Vakuum, bei dem das Zink wegen des Dampf­druck­un­ter­schie­des re-ver­dampft und damit aus dem Gefüge nahezu voll­stän­dig her­aus­ge­trie­ben wird und somit an den Stel­len der Zink-Kris­tal­lite Hohl­räume erzeugt wer­den.

Ihre Auf­ga­ben für die Erstel­lung der Abschluss­ar­beit sind die Beglei­tung und Aus­wer­tung von Expe­ri­men­ten zur Unter­su­chung des Her­stel­lungs­me­cha­nis­mus die­ser porö­sen Si-Schich­ten. Gegen­stand der wis­sen­schaft­li­chen Fra­ge­stel­lung ist dabei die sys­te­ma­ti­sche Unter­su­chung zur Abschei­dung von Sili­zium-Zink-Schich­ten­struk­tu­ren und Beein­flus­sung von Zusam­men­set­zung und Gefüge durch Varia­tion von Pro­zess­pa­ra­me­tern, sowie die Cha­rak­te­ri­sie­rung erzeug­ter porö­sen Struk­tu­ren hin­sicht­lich ihrer Mor­pho­lo­gie.

Er­war­te­te Qua­li­fi­ka­tio­nen:

Sie stu­die­ren Mate­ri­al­wis­sen­schaf­ten, Elek­tro­tech­nik, Phy­sik oder Maschi­nen­bau bzw. in einem ver­wand­ten Stu­di­en­gang.

Der Umfang der Arbeit rich­tet sich nach der jewei­li­gen Prü­fungs­ord­nung der Hoch­schule. Die Arbeit kann sowohl von Uni­ver­si­täts- als auch von Fach­hoch­schul­stu­den­ten durch­ge­führt wer­den.
Für Bache­lor­stu­den­ten ist die Aus­schrei­bung auf­grund einer län­ge­ren Ein­ar­bei­tungs­zeit nur dann geeig­net, wenn die Bache­l­or­ar­beit mit einem For­schungs­prak­ti­kum ver­bun­den wird und so das Thema über einen zusam­men­hän­gen­den Zeit­raum von min­des­tens 6 Mona­ten bear­bei­tet wer­den kann.

Vor­teil­haft sind Grund­kennt­nisse auf dem Gebiet der Dünn­schicht- und Elek­tro­nen­strahl­tech­nik sowie Inter­esse an expe­ri­men­tel­ler Arbeit und Kennt­nisse der Daten­aus­wer­tung mit dem Com­pu­ter. Zu Ihren per­sön­li­chen Stär­ken zäh­len wis­sen­schaft­li­ches Arbei­ten und ein aus­ge­präg­tes Inter­esse an inter­dis­zi­pli­nä­ren Fra­ge­stel­lun­gen für ver­schie­denste Anwen­dun­gen.

Sie sind in der Lage, sich schnell in neue Pro­blem­stel­lun­gen ein­ar­bei­ten zu kön­nen und haben Inter­esse an der selbst­stän­di­gen Pla­nung und Durch­füh­rung von Expe­ri­men­ten.

Eine hohe Moti­va­tion, Team­fä­hig­keit und gute Kennt­nisse der deut­schen und eng­li­schen Spra­che sind unab­ding­bar.

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