MST at Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
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- Was sind die wesentlichen Komponenten bei einem Elektronenmikroskop?
- Elektronenquelle (z.B. Thermoionische Kathode)
- Anode (beschleunigt Elektronen)
- Magnetische Linsen (Fokussierung)
- Raster Spule (abscannen der Probe, Lenkung Strahl)
- Probe (muss leitend sein/gemacht werden sonst Aufladung und Deflektion der Elektronen)
- Detektor für Sekundärelektronen, Rückgestreute Elektronen und/oder Röntgenstrahlen
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Was bedeutet „Moore than Moore“?
Dass man in der Zukunft neben der weiteren Miniaturisierung auch neue Bauelemente auf Chips (Sensoren, Aktoren, Biochips) integriert um integrierte Mikrosysteme zu schaffen (Diversifizierung, dadurch Mehrwert).
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Ende der 50-er Jahre hat ein bekannter Mann einen Vortrag gehalten, der heute als eine der Wurzeln der Mikrosystemtechnik betrachtet wird.
- Wie hieß dieser Mann?
Richard Feynman
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Nennen Sie drei Anwendungen, die Richard Feynman vorhergesagt hat.
- Mikrochips (Miniaturisierung von Schlatkreisen)
- Verkleinerung von Speichermedien: Schreiben und lesen von Bits auf Oberflächen (CD’s, DVD’s, Blu-Ray Dics, Festplatten (Buchstaben durch bits ersetzen - binary system)) und ggf auch im inneren von Materialblöcken
- Analyse von Substanzen durch Anschauen in einem Elektronenmikroskop (Welches hierfür 100x leistungsfähiger gemacht werden musste)
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Nennen Sie zwei Beispiele für molekulare Maschinen in der Natur.
- Motorproteine (Kinesin, Dynein) für den axonalen Transport entlang von Mikrotubuli in Neuronen
- Na-K-ATPase zur Aufrechterhaltung elektrochemischer Gradienten in Zellen (K+ wird in die Zelle, N+ aus der Zeller heraus transportiert, jeweils gegen den elektrochemischen Gradienten)
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Wie lautet eine der gebräuchlichen Definitionen von „Mikrosystemtechnik“?
- Die Mikrosystemtechnik (MST) erstellt technische (Sub-) Systeme, deren funktionsbestimmende Strukturen Abmessungen im Mikrometerbereich haben.
Hierbei kombiniert die Mikrosystemtechnik Methoden der Mikroelektronik, der Mikromechanik, der Mikrofluidik und der Mikrooptik, aber auch Entwicklungen der Informatik, Biotechnik und Nano Technik, in dem sie Entwicklungen und Strukturen aus diesen Bereichen zu neuen Systemen vereinigt
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Nennen Sie zwei alternative Begriffe für „Mikrosystemtechnik (bzw. MST)“ beispielsweise im englischen oder asiatischen Sprachraum.
Micro Electro Mechanical Systems (MEMS, international), Micromachines (Japan)
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Was versteht man im Rahmen der Vorlesung unter einem „Prozess“?
- Ein „Prozess“ steht für einen gerichteten Ablauf eines Geschehens
- Halbleiterprozesse stehen für eine Vielzahl an Prozessen, mit denen Halbleiter-Bauelemente oder auch nur Teile davon hergestellt werden
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Was versteht man unter dem Begriff „Elektronisches Bauelement“? Bitte nennen darüber hinaus zwei Beispiele.
- Grundbausteine aus denen Schaltungen (integrierte Schaltungen oder Leiterplatten) zusammengesetzt werden
Beispiele:
passive Bauelemente (Widerstand, Kondensator…)
aktive Bauelemente (Transistoren, integrierte Schaltungen…)
Sensoren
Aktoren
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Was versteht man unter Mikrosystemtechnik-Bauelementen im Rahmen dieser Vorlesung? Bitte nennen darüber hinaus zwei Beispiele.
- 1: Mechanische Grundstrukturen (aus denen Sensoren / Aktoren realisiert werden)
- Membran, Plattenkondensator, Biegebalken, Kamm-Aktuator,...
- 2: Sensoren und Aktoren (aus denen übergeordnete Systeme realisiert werden)
Elektrischer Widerstand, Transistor, Temperatursensor, Drucksensor, Drehratensensor, Beschleunigungssensor,...
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Nennen Sie mindestens 2 Mikrosystemtechnik-Komponenten zusammen mit den dazugehörigen Anwendungsbeispielen in der Medizin
- 1. Cochlea Implantat: Tauben können wieder hören, kleine Elektrode wird in den Gehörgang platziert
- 2. Google Smart Lense: Kontaktlinse die Blutzuckerspiegel misst
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Nennen Sie mindestens 2 Mikrosystemtechnik-Komponenten zusammen mit deren Einsatzgebiet aus dem Bereich „Computer & Informationstechnik“.
- Fingerabdrucksensor beim Smartphone zur Authentifizierung
- Beschleunigungssensor bei der Nintendo Wii Fernbedienung
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