Aktualisiert: 2022-08-18
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Mikromechanik
Schlüsselwort: Mikrosystem (MEMS)
Elektromechanische Systeme der Mikrotechnik und Mechatronik
Struktur der Materie: Grundlagen, Mikroskopie und Spektroskopie
In vielen Bereichen der angewandten naturwissenschaftlichen Forschung werden interdisziplinär arbeitende "Materialwissenschaftler" gesucht, die über Grundlagenwissen aus den klassischen Studiengängen der Physik, Chemie, Biologie und Ingenieurwissenschaften verfügen. Als Lehrbuch und Grundlage für einen systematischen Einstieg in die Materialwissenschaften mit einem Schwerpunkt auf den physikalisch-chemischen Grundlagen ist das aus zwei aufeinander abgestimmten Bänden bestehende Werk "Struktur der Materie: Grundlagen, Mikroskopie und Spektroskopie" und "Einführung in die Materialwissenschaften: Physikalisch-chemische Grundlagen und Anwendungen" gedacht. In dem Band "Struktur der Materie: Grundlagen, Mikroskopie und Spektroskopie" werden die klassischen physikalisch-chemischen Themenbereiche "Aufbau der Materie" und "Mikroskopie und Spektroskopie" in sich geschlossen behandelt. Dabei wird besonderer Wert auf die Vermittlung von Grundprinzipien gelegt. Dies schließt u.a. einen breit angelegten Überblick über quantenmechanische Ansätze und experimentelle Methoden zum Studium der geometrischen, elektronischen, vibronischen und magnetischen Struktur sowie zur chemischen Zusammensetzung ein. Auf spezielle Ableitungen und Details der Methoden wurde im Text bewußt verzichtet. Sie werden entweder im Anhang aufgeführt oder es wird stattdessen auf Spezialliteratur hingewiesen.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Mikrosystemtechnik
Die wirtschaftliche Bedeutung der Mikrosystemtechnik hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Heute arbeiten bereits kleine und mittelständische Unternehmen auf diesem Gebiet. Zur erfolgreichen Nutzung der Vorteile der Mikrosystemtechnik benötigt der Ingenieur fundierte Kenntnisse verschiedener Disziplinen wie Elektronik, Mechanik, Optik, Herstellungsverfahren, Systemtheorie und gleichzeitig für die praktische Anwendung unverzichtbare Informationen aus Spezialgebieten. Das vorliegende Buch ist so aufgebaut, dass es in beiden Bereichen das notwendige Wissen vermittelt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Mikrosystemtechnik
Dieses Lehr- und Nachschlagebuch erläutert die grundlegenden Prozessschritte der Mikrotechnologien für Elektronik, Mechanik und Optik. Darauf aufbauend folgen die Verknüpfungen der Einzelprozesse zur Mikrosystemtechnik. Die möglichen Schnittstellen Mechanik/Elektronik, Optik/Elektronik und Optik/Mechanik werden anhand konkreter mikrosystemtechnischer Bauelemente vorgestellt. Die jeweiligen Vorteile der Oberflächenmikromechanik und der Bulk-Mikromechanik werden anhand der erforderlichen Prozesstechnik zur Integration mikrosystemtechnischer Sensoren und Aktoren diskutiert und bezüglich ihrer Kompatibilität zur Mikroelektronik bewertet.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Mikrosystemtechnik auf Silizium
Die Mikrosystemtechnik wird in ihren Teilgebieten Mikroelektronik und Mikromechanik von der Siliziumtechnologie beherrscht. Materialeigen schaften und insbesondere die verbreitete, hoch entwickelte Prozeß technik haben andere Materialien weitgehend verdrängt. Dagegen ist das Halbleitermaterial Silizium für Anwendungen der Integrierten Optik bislang wegen seiner ungünstigen optischen Eigen schaften nur unzureichend beachtet worden. Erst die Mikrosystemtechnik hat zur Entwicklung einer geeigneten Integrationstechnik geführt, um die "Mechatronik" um integriert-optische Komponenten zu erweitern. Ziel dieses Buches ist es, Wege zur systemgerechten Einbindung der Integrierten Optik in die mikroelektronische Prozeßführung aufzuzeigen und die Eignung der Technologie zur monolithischen Integration von optischen, mikromechanischen und mikroelektronischen Bauelementen auf einem Siliziumchip anhand real gefertigter Muster zu demonstrieren. Die Basis der monolithischen Systemintegration auf Silizium wird ausgehend von der mikroelektronischen Prozeßtechnik diskutiert. Auf der Grundlage der Halbleitertechnologie zur Schaltungsintegration aufbauend werden mögliche Bauformen der Wellenleiter und der mikro mechanischen Komponenten zum Einbau in den CMOS-Prozeß verglichen. Vor-und Nachteile der Schnittstellen und der verschiedenen Integrationstechniken werden angesprochen und anhand realer Muster vergleichend diskutiert. Zur Abrundung des Themas werden einige Komponenten zur Verbesserung der mikroelektronischen Schaltungen im monolithischen Integrationsprozeß angesprochen, um eine schnelle, präzise Signalverarbeitung in den MOS-Schaltungen zu ermöglichen. Für die umfangreichen Arbeiten, die mit der Erstellung dieses Buches verbunden waren, möchte ich mich bei Herrn Prof. K. Goser, Herrn Prof. K. Schumacher, den Herren Doktoren S. Adams, T. Harms, C. Heite, K.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Mikromechanik
Mikrosystemtechnik
Mikrosystemtechnik, entstanden aus der Ergänzung der Mikroelektronik durch andere Mikrotechniken, ermöglicht heute die Realisierung vollständiger Systeme für unterschiedlichste Anwendungen auf kleinstem Raum. Die Bewertung des Potenzials einer Mikrosystemtechnik von morgen verlangt einen umfassenden Blick in die weitere Zukunft. Um Trends und Gestaltungsoptionen zu durchdenken, trafen sich Experten und herausragende Persönlichkeiten aus dem In- und Ausland. Diese Expertengespräche spannten einen Bogen von der Mikroelektronik-basierten drahtlosen Telekommunikationstechnik über die Fragen optischer Mikrosysteme bis hin zu den "denkenden Gegenständen" des MIT Media Lab. Neben generellen Betrachtungen zu einer auf das Jahr 2020 ausgerichteten Mikrosystemtechnik wurden auch die Grenzbereiche zu den Life Sciences, zur Mikrooptik und zur Mikrorobotik vertieft.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Strömungsmesstechnik
Mikrosensorik
Das Lehrbuch behandelt für alle mikrosystemtechnischen Sensoren die gemeinsamen technologischen Grundlagen. Darauf aufbauend werden die wichtigsten Sensoren, nach Art der Meßgröße geordnet, beschrieben. Das Buch wendet sich an Studenten der Meßtechnik sowie an Ingenieure, die sich in das Fachgebiet einarbeiten wollen.
Aktualisiert: 2023-02-03
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Elemente der angewandten Elektronik
Das zu Grunde liegende erfolgreiche didaktische Konzept wird beibehalten. Mit seinem besonderen Aufbau, der Behandlung von Themen auf jeweils einer Text- und einer Bildseite, ist das Buch durchgängig und übersichtlich gestaltet. Die einzelnen Gebiete sind in sich geschlossen behandelt und lassen sich für unterschiedliche Lehrveranstaltungen sowie autodidaktisch verwenden. Mit seinen zahlreichen Beispielen vermittelt das Buch zwischen Theorie und Praxis. Es ist ein zuverlässiger Begleiter für das Elektronikpraktikum und darüber hinaus Arbeitsgrundlage für Schaltungsentwickler. Diese 16. Auflage wurde aufgrund von Leserhinweisen aus dem Lehr- und Praxisbereich an zahlreichen Stellen weiter verbessert. Neue Themen sind Nanokristalline Spulenkerne, Leistungsmodule, D-Verstärker und Brennstoffzellen. Eine beiliegende CD behandelt die theoretischen Grundlagen und Verfahrensweisen der Halbleitertechnologie. Darüber hinaus gewährt sie einen Einblick in das neue Gebiet der Mikrosystemtechnik.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Einführung in die Mikrosystemtechnik
Mikrosystemtechnik trägt dem Bedarf an fundiertem Fachwissen dieser künftigen Schlüsseltechnologie Rechnung. Als Lehrbuch konzipiert, erschließt es dem Leser Grundlagen und Anwendungen komplexer Mikrosysteme, in denen elektronische, mechanische und optische Funktionselemente auf kleinstem Raum integriert sind.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Technologie am Beginn des 21. Jahrhunderts
Die Untersuchung beurteilt die wichtigsten technologischen Entwicklungslinien unter Wettbewerbsaspekten und auch unter allgemein volkswirtschaftlichen, sozialen, ökologischen und ethischen Gesichtspunkten. Es werden knapp 90 technologische Einzelthemen, die im Verlauf der nächsten zehn Jahre Bedeutung haben, identifiziert. An der Erarbeitung der umfassenden Bewertung haben viele Fachmitarbeiter der Projektträger des Bundesministeriums für Forschung und Technologie unter Federführung eines Teams am ISI zusammengearbeitet. Ziel ist, den Strukturwandel der Technik in verständlicher Sprache nachzuzeichnen, damit anhand dieser Planungsgrundlage ein strategischer Dialog zwischen Staat, Wirtschaft, Wissenschaft und Öffentlichkeit geführt werden kann. Darüber hinaus wird die Entgrenzung früher getrennter Wissensgebiete dokumentiert. Das Entstehen neuer Disziplinen und deren zunehmende wechselseitige Verflechtung ist dargestellt. Die als wichtig identifizierten Technologiebereiche werden im Sinne einer übersichtlichen Gliederung, nicht einer verbindlichen Systematik, in die neun Oberbegriffe Neue Werkstoffe, Nanotechnologie, Mikroelektronik, Photonik, Mikrosystemtechnik, Software/Simulation, Molekularelektronik, Zellbiotechnologie und Produktions- und Managementtechnik eingeordnet.
Aktualisiert: 2022-03-09
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Technologie am Beginn des 21. Jahrhunderts
Die Untersuchung beurteilt die wichtigsten technologischen Entwicklungslinien unter Wettbewerbsaspekten und nach volkswirtschaftlichen, sozialen, ökologischen und ethischen Gesichtspunkten. Es werden knapp 90 technologische Einzelthemen, die in den nächsten zehn Jahren Bedeutung haben, identifiziert. An der umfassenden Bewertung haben Projektträger des damaligen Bundesforschungsministeriums unter Federführung des ISI mitgewirkt. Ziel ist es, den Strukturwandel der Technik in verständlicher Sprache nachzuzeichnen, damit ein strategischer Dialog zwischen Staat, Wirtschaft, Wissenschaft und Öffentlichkeit geführt werden kann. Darüber hinaus wird die Entgrenzung früher getrennter Wissensgebiete dokumentiert. Das Entstehen neuer Disziplinen und deren zunehmende Verflechtung ist dargestellt.
Aktualisiert: 2023-01-25
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Kontinuumsschwingungen
Dieses Lehrbuch stellt die systematische Herleitung der Grundgleichungen für Strukturmodelle aus jenen dreidimensionaler Festkörper erstmals dar. Das Studium nichtlinearer Einflüsse und die Besonderheiten schwingender Kontinua in der Rotordynamik (z.B. Schwingungen von Turbinenschaufeln) ist bisher nur auf viele Quellen verteilt zu finden und ist hier im Rahmen einer geschlossenen Darstellung einbezogen.
Nach einer Einführung in die linearen Modellgleichungen dreidimensionaler Festkörper wird die
Formulierung der maßgebenden Bewegungsgleichungen dreidimensionaler Kontinua in linearer
Form erläutert.
Daneben wird auf die Sonderfälle ein- und zweiparametriger Strukturmodelle eingegangen sowie konkrete dreidimensionale Probleme diskutiert. Neben den Grundbegriffe einer geometrisch nichtlinearen Schwingungstheorie für Kontinua, geht das Buch über die
rein festkörpermechanischen Aspekte hinaus und gibt eine Einführung in die Dynamik verteilter
Mehrfeldsysteme. Ausführlich durchgerechnete Anwendungsbeispiele illustrieren die theoretischen Zusammenhänge und erleichtern dem Leser die Handhabung der teilweise abstrakten Rechenmethoden.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Verformung und Schädigung von Werkstoffen der Aufbau- und Verbindungstechnik
FEM-Anwendungen
Dieses Werk orientiert sich an den Bedürfnissen von Praktikern in Maschinenbau und Bauwesen sowie Studenten in anwendungsorientierten Studiengängen. Natürlich wird in die Grundlagen eingeführt, der Schwerpunkt liegt jedoch in der Vermittlung des Lehrstoffes anhand von Beispielen. Alle Beispiele wurden von Nicht-Experten durchgerechnet und auf Nachvollziehbarkeit geprüft. Der Autor des Werks ist einer der Entwickler des professionellen FEM-Programms, dessen Trainingsversion auf CD-ROM beiliegt. Beginnend mit der Installation wird der Anwender Schritt für Schritt mit dem Programm bekannt gemacht. Außerdem befinden sich auf der CD-ROM Auswertungen von FEM-Analysen in Farbe. Das didaktische Konzept dieses Werks sorgt dafür, dass nicht nur fachliche Inhalte, sondern auch Anwendungserfahrung und ein Gefühl für die Möglichkeiten und Schwierigkeiten der FEM-Berechnungen vermittelt werden.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Montage hybrider Mikrosysteme
Mikrosystemtechnik
Die wirtschaftliche Bedeutung der Mikrosystemtechnik hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Um die Vorteile der Mikrosystemtechnik erfolgreich nutzen zu können benötigt der Ingenieur fundierte Kenntnisse verschiedener Disziplinen wie Elektronik, Mechanik, Optik, Herstellungsverfahren und der Systemtheorie. Neben grundlegenden Konzepten der Mikrosystemtechnik werden detailliert Realisierungsbeispiele von Mikrosystemen beschrieben. Zahlreiche Übungsaufgaben am Ende eines jeden Kapitels dienen der Selbstkontrolle und Festigung des behandelten Stoffes. Neben wichtigen Korrekturen informiert die zweite Auflage ergänzend über neuere Verfahrensentwicklungen und neue Typen von Drehratensensoren sowie über Mikroschalter im Bereich Aktorik. Im Internet finden sich unter http://mescheder.net/ulrich/ Ergänzungen zum Buch und Lösungen zu den Aufgaben.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Montage hybrider Mikrosysteme
Bücher zum Thema Mikrosystem (MEMS)
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