Kurs- und Modulkatalog - LNQE - Leibniz Universität Hannover

Kurs- und Modulkatalog 

für den 

Bachelor- und Masterstudiengang 

Nanotechnologie 

der Fakultäten für 

Elektrotechnik und Informatik 

Maschinenbau 

Mathematik und Physik 

und der 

Naturwissenschaftlichen Fakultät 

der 

Leibniz Universität Hannover 

- Prüfungsordnung 2012 -

Impressum 

Herausgeber 

Fakultät für Mathematik und Physik der Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover 

Prof. Dr. Luis Santos 

Bearbeitet von: Dr. A. Rull 

Adresse: Schneiderberg 39, D-30167 Hannover 

Telefon: +49 (0)511 / 762 - 16019 

Fax: +49 (0)511 / 762 - 16099 

E-Mail: rull@lnqe.uni-hannover.de 

Online unter: 

http://www.lnqe.uni-hannover.de/study_nano_master_modulkatalog.html

11.10.2012 Teil A:Bachelorstudium 

Inhaltsverzeichnis 

Einleitung .................................................................................................................. 1 

Teil A: Bachelorstudium ............................................................................................ 2 

Allgemeines ........................................................................................................... 2 

Grundlagenstudium (109 LP) ................................................................................ 2 

Vertiefungsstudium (42 LP) ................................................................................... 4 

Fachpraktikum (12 Wochen, 15 LP) ...................................................................... 5 

Fachexkursionen (4 Tage, 2 LP) ........................................................................... 5 

Bachelorarbeit (360 Stunden, 12 LP) .................................................................... 5 

Beispielstudienpläne Grundstudium 92 LP ............................................................ 6 

Beispielstudienpläne Vertiefungsstudium Bachelor (88 LP) .................................. 7 

Teil B: Masterstudium ............................................................................................... 9 

Allgemeines ........................................................................................................... 9 

Grundlagenkurse ................................................................................................... 9 

Wahlkompetenzfelder (48 LP) ............................................................................... 9 

Wahlkurse (12 LP) .............................................................................................. 10 

Labore (360 Stunden, 12 LP) .............................................................................. 10 

Fachexkursionen (2 Tage, 1 LP) ......................................................................... 10 

Masterarbeit (6 Monate, 30 LP) ........................................................................... 10 

Pflicht-Kompetenzfeld: Methoden der Nanotechnologie (mind. 17 LP) ................... 11 

Wahl-Kompetenzfeld 1: Chemie* (mind. 16 LP) ..................................................... 12 

Wahl-Kompetenzfeld 2: Chemie der Nanowerkstoffe* (mind. 16 LP) ..................... 13 

Wahl-Kompetenzfeld 3: Lasertechnik/Photonik (mind. 16 LP) ................................ 14 

Wahl-Kompetenzfeld 4: Materialphysik (mind. 16 LP) ............................................ 15 

Wahl-Kompetenzfeld 5: Mikro- und Nanoelektronik (mind. 16 LP) ......................... 16 

Wahl-Kompetenzfeld 6: Mikroproduktionstechnik (mind. 16 LP) ............................. 17 

Wahl-Kompetenzfeld 7: Nano- und Mikroprozesstechnik (mind. 16LP) .................. 18 

Wahl-Kompetenzfeld 8: Biomedizintechnik (mind. 16 LP) ...................................... 19 

Laborpraktika .......................................................................................................... 20 

Teil C: Verzeichnis der Kursbeschreibungen .......................................................... 21

11.10.2012 Einleitung 

Einleitung 

Liebe Studentinnen und Studenten, 

vor Ihnen liegt der Kurs- und Modulkatalog für die Studiengänge 

Bachelor of Science und Master of Science Nanotechnologie. 

Dieser Studiengang ist von den Fakultäten für Maschinenbau, 

Elektrotechnik und Informatik, Mathematik und Physik und von der 

Naturwissenschaftlichen Fakultät in Zusammenarbeit mit dem 

Laboratorium für Nano- und Quantenengineering (LNQE) 

eingerichtet, um den Bereich der Nanotechnologie in Forschung 

und Lehre am Standort Hannover zu stärken und weiter 

auszubauen. 

Durch die Verknüpfung der Disziplinen Chemie, Elektrotechnik 

und Informatik, Maschinenbau, Mathematik und Physik qualifiziert 

Sie dieser Studiengang besonders im hochinterdisziplinären 

Fachgebiet der Nanotechnologie und bereitet Sie auf eine 

Tätigkeit im Umfeld der Schlüsseltechnologie „Nanotechnologie“ 

des 21. Jahrhunderts vor. 

Bei Bedarf unterstützt Sie Frau Dr. Rull, Studiengangskoordinatorin 

für Nanotechnologie, bei der Planung und Organisation 

Ihres Studiums oder beantwortet Ihre Fragen zum Studium. 

Darüber hinaus finden Sie Unterstützung zu Studienfragen bei 

erfahrenen Studentinnen und Studenten oder den 

wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in den 

Instituten. Scheuen Sie sich nicht, diese Möglichkeiten in 

Anspruch zu nehmen. 

Viel Erfolg in ihrem Studium wünscht 

Prof. Luis Santos 

Studiendekan der Fakultät für Mathematik und Physik 

Seite 1


Teil A: Bachelorstudium 

Bitte beachten Sie, dass alle Angaben sich auf die neue Prüfungsordnung 2012 

beziehen. Für Studierende, die vor SoSe 2012 das Studium begonnen haben, gilt 

die Prüfungsordnung 2010. 

Allgemeines 

Die Regelstudienzeit des Bachelorstudiengangs „Nanotechnologie“ beträgt sechs 

Semester. Die Ausbildung setzt sich zum einen aus Vorlesungen und Übungen 

zusammen. Darin werden Grundlagen und vertiefende Kenntnisse aus 

verschiedenen Studienschwerpunkten gelehrt. Zum anderen erfolgt die 

praktische Ausbildung durch eine Studienarbeit, durch 12 Wochen 

berufspraktische Tätigkeiten und Fachexkursionen sowie die Bachelorarbeit als 

Abschlussarbeit. Insgesamt sind 180 Leistungspunkte (LP) zu erreichen, welche 

sich wie folgt auf die einzelnen Leistungen aufteilen: 

Grundlagenkurse 109 LP 

Vertiefungsstudium 42 LP 

Bachelorarbeit (360 Stunden) 12 LP 

Fachpraktikum (12 Wochen) 15 LP 

Fachexkursionen (4 Tage) 2 LP 

Grundlagenstudium (109 LP) 

Im Grundlagenstudium werden hauptsächlich in den ersten drei Semestern 

technische, mathematische und naturwissenschaftliche Kenntnisse vermittelt. 

Kompetenzfeld: Allgemein (4 LP) 

Einführung in die Nanotechnologie 

Kompetenzfeld: Chemie (16 LP) 

Einführung in die Allgemeine und 

Anorganische Chemie 

Seite 2 

Caro, Osten, 

Rissing, Pfnür 

Binnewies, 

Renz 

WS 4 LP 

WS 10 LP 

Physikalische Chemie I Imbihl, Caro SS 6 LP

11.10.2012 Teil A: Bachelorstudium 

Kompetenzfeld: Elektrotechnik und Informatik (21 LP) 

Grundlagen der Elektrotechnik I 

Grundlagen der Elektrotechnik II 

Zimmermann/ 

Garbe 

Zimmermann/ 

Garbe 

Grundpraktikum Elektrotechnik Dierker 

WS 6 LP 

SS 8 LP 

SS 

und 

WS 

4 LP 

Informationstechnisches Praktikum Niemann WS 3 LP 

Kompetenzfeld: Maschinenbau (16 LP) 

Mikro- und Nanotechnologie Rissing WS 4 LP 

Technische Mechanik f. Maschinenbau I 

Technische Mechanik f. Maschinenbau II 

Kompetenzfeld: Mathematik (26 LP) 

Wallaschek/ 

Wriggers 

Wallaschek/ 

Wriggers 

WS 6 LP 

SS 6 LP 

Mathematik für Ingenieure I Frühbis-Krüger/ WS 9 LP 

Mathematik für Ingenieure II 

Lehrende der 

Mathematik SS 9 LP 

Mathematik für Ingenieure III 

WS 4 LP 

Attia 

Mathematik für Ingenieure IV SS 4 LP 

Kompetenzfeld: Physik (26 LP) 

Physik I – Mechanik und Relativität 

WS 6 LP 

Physik II - Elektrizität Lehrende der SS 8 LP 

Physik III - Optik, Atomphysik, 

Quantenphänomene 

Physik 

WS 8 LP 

Grundpraktikum Physik Scholz SS 

4 L 

P 

Seite 3


Vertiefungsstudium (42 LP) 

Im Vertiefungsstudium erfolgt eine fachliche Spezialisierung der erlernten 

Grundlagen in zwei von den Kompetenzfeldern Chemie, Elektrotechnik und 

Informatik, Maschinenbau und Physik, d.h. die Studierenden wählen zwei 

Kompetenzfelder nach ihren Wünschen aus und gestalten so ihren Stundenplan. 

Es muss ein ingenieurwissenschaftliches (Elektrotechnik oder Maschinenbau) und 

ein naturwissenschaftliches (Chemie oder Physik) Kompetenzfeld gewählt 

werden. Zusätzlich erfolgt eine weitere Spezialisierung durch die Belegung eines 

Wahl-Kompetenzfeldes aus dem Masterprogramm. Das Vertiefungsstudium 

beinhaltet darüber hinaus das Fachpraktikum, Fachexkursionen und die 

Bachelorarbeit im 6. Semester. 

Kompetenzfeld: Chemie (16LP) 

Instrumentelle Methoden 1 Behrens WS 6 LP 

Anorganische Chemie 1 

Technische Chemie 1 

Kompetenzfeld: Elektrotechnik und Informatik (16LP) 

Seite 4 

Behrens, 

Schneider 

Bellgardt / 

Scheper 

SS 6 LP 

SS 4 LP 

Grundlagen der Materialwissenschaften Osten SS 4 LP 

Grundlagen der Messtechnik – Messtechnik I Reithmeier SS 4 LP 

Grundlagen der Halbleiterbauelemente Osten WS 4 LP 

Sensorik und Nanosensoren Zimmermann WS 4 LP 


Entwicklungs- und Konstruktionsmethodik Lachmayer WS 4 LP 

Mikro- und Nanosysteme Rissing SS 4 LP 

Werkstoffkunde Bach 


WS 


SS 

8 LP 

Einführung in die Festkörperphysik Pfnür WS 8 LP 

Elektronik und Messtechnik Block 

WS 


SS 

8 LP


Spezialisierung (10 LP) 

Im Modul Spezialisierung kann entweder der Bachelorpfad oder der Masterpfad 

belegt werden. 

Bachelorpfad: 

Gewerblicher Rechtsschutz Metzger SS 4 LP 

Qualitätsmanagement Denkena SS 4 LP 

Technisches Englisch Traynor SS 2 LP 

Alternativ: Veranstaltungen des Bachelorpfads können durch Veranstaltungen 

aus dem Angebot „Starting Business“ ersetzt werden, sofern diese mit 

Leistungspunkten versehen sind. 

Masterpfad: Belegung eines Wahl-Kompetenzfeldes aus dem Masterstudium im 

Umfang von mindestens 10 LP (siehe Teil B). Dabei muss mindestens eine 

Pflichtveranstaltung belegt werden. 

Fachpraktikum (12 Wochen, 15 LP) 

Um eine praxisnahe Ausbildung im Fach Nanotechnologie zu bieten, wird im 

Grundlagenstudium eine berufspraktische Tätigkeit gefordert. Dieses Praktikum 

wird in Industriebetrieben durchgeführt und vermittelt den Studierenden so den 

Zusammenhang zwischen der universitären Ausbildung und der praktischen 

Tätigkeit. 

Fachexkursionen (4 Tage, 2 LP) 

Fachexkursionen zu Firmen oder Forschungseinrichtungen in einem Umfang von 

vier Tagen. 

Bachelorarbeit (360 Stunden, 12 LP) 

Den Abschluss des Studiums bildet die Bachelorarbeit. Dabei beträgt die 

Bearbeitungszeit 360 Stunden, also ca. 9 Wochen Vollzeit. Die Arbeit kann 

allerdings studienbegleitend geschrieben werden, daher ist der 

Bearbeitungszeitraum als sechs Monate festgelegt worden. Zusätzlich zu der 

schriftlichen Ausarbeitung gehört zu der Bachelorarbeit auch ein Vortrag, der zu 

einem Drittel in die Note einfließt. 

Seite 5


Beispielstudienpläne Grundstudium 92 LP 

Einführung in die 


Einf. Allgemeine und 

Anorganische Chemie 

Grundlagen der 

Elektrotechnik I 


Elektrotechnik II 

Grundpraktikum 

Elektrotechnik 

Mikro- und 


Technische Mechanik I 

und II 

Mathematik für 

Ingenieure I, II, III 

Seite 6 

1. Semester 

SWS 

Allgemein (4 LP) 

4 LP 

2. Semester 

SWS 


Kompetenzfeld: Elektrotechnik und Informatik (18 LP) 

6 LP 

8 LP 

Kompetenzfeld: Maschinenbau (16LP) 

6 LP 6 LP 

Kompetenzfeld: Mathematik (22 LP) 

3. Semester 

SWS 

10 LP 

2 LP 2 LP 

4 LP 

9 LP 9 LP 4 LP 

Kompetenzfeld: Physik (22LP) 

Physik I, II und III 6 LP 8 LP 8 LP 

Summe 

31 LP 33 LP 28 LP


Beispielstudienpläne Vertiefungsstudium Bachelor (88 LP) 

Vorschlag 1: Vertiefung Elektrotechnik und Physik 

4. Semester 

SWS 

Pflichtfächer (19 LP) 

Physikalische Chemie I 6 LP 

Informationstechnisches 

Praktikum 

Mathematik für Ingenieure IV 4 LP 

Grundpraktikum Physik 4 LP 


Materialwissenschaften 


Messtechnik - Messtechnik I 


Halbleiterbauelemente 

5. Semester 

SWS 

3 LP 

Kompetenzfeld: Elektrotechnik (16 LP) 

4 LP 

4 LP 

4 LP 

Sensorik und Nanosensoren 4 LP 


Einf. in die Festkörperphysik 8 LP 

Elektronik und Messtechnik 2LP 6LP 

Wahl-Kompetenzfeld Spezialisierung (10 LP): Bachelorpfad 

Gewerblicher Rechtsschutz 3 LP 

6. Semester 

SWS 

Qualitätsmanagement 4 LP 

Technisches Englisch 3 LP 

Weitere Leistungen (29 LP) 

Bachelorarbeit 12 LP 

Fachexkursionen 2 LP 

Betriebspraktikum 15 LP 

Summe 30 LP 27 LP 31 LP 

Seite 7


Vorschlag 2: Vertiefung Maschinenbau und Chemie 

Seite 8 

4. 

Semester 

SWS 

Pflichtfächer (19 LP) 

Physikalische Chemie I 6 LP 

Informationstechnisches 

Praktikum 

Mathematik für Ingenieure IV 4 LP 

Grundpraktikum Physik 4 LP 


5. 

Semester 

SWS 

3 LP 

Instrumentelle Methoden 1 6 LP 

Anorganische Chemie 1 6 LP 

Technische Chemie 1 4 LP 


Entwicklungs- und Konstruktionsmethodik 

Mikro- und Nanosysteme 4 LP 

4 LP 

6. 

Semester 

SWS 

Werkstoffkunde 3 LP 5 LP 

Wahl-Kompetenzfeld Spezialisierung: WK 1 Chemie) 

Physikalische Chemie II 4 LP 

Weitere Studienleistungen (29 LP) 

Bachelorarbeit 12 LP 

Fachexkursionen 2 LP 

Betriebspraktikum 15 LP 

Summe 30 LP 20 LP 32 LP

11.10.2012 Teil B: Masterstudium 

Teil B: Masterstudium 

Allgemeines 

Die Regelstudiendauer des Masterstudiengangs Nanotechnologie beträgt vier 

Semester, wovon ein Semester auf die Masterarbeit entfällt. Insgesamt sind 120 

Leistungspunkte (LP) zu erreichen, welche sich wie folgt aufteilen: 

Pflicht-Kompetenzfeld „Methoden der 

Nanotechnologie“ 

17 LP 

3 Wahlkompetenzfelder (WK) 3 x 16 LP 48 LP 

Mind. 3 Wahlkurse aus dem Angebot 

der Leibniz Universität (Studium 

Generale) einschließlich der 

Kompetenzfelder 

12 CP 

3 Labore 360 Stunden 12 LP 

Fachexkursionen 2 Tage 1 LP 

Masterarbeit 6 Monate 30 LP 

Grundlagenkurse 

Die Grundlagenkurse des Pflicht-Kompetenzfeldes sind von allen Studierenden 

zu besuchen und vermitteln wichtige Kenntnisse aus den Methoden der 

Nanotechnologie. 

Wahlkompetenzfelder (48 LP) 

Neben den Grundlagenkursen sind von den Studierenden drei der angebotenen 

Wahlkompetenzfelder als Vertiefungsfächer zu wählen: 

� Chemie 

� Chemie der Nanowerkstoffe 

� Lasertechnik/Photonik 

� Materialphysik 

� Mikro- und Nanoelektronik 

� Mikroproduktionstechnik 

� Nano- und Mikroprozesstechnik 

� Biomedizintechnik 

Die Wahlkompetenzfelder gliedern sich wiederum in Pflicht- und 

Wahlveranstaltungen. In jedem der drei Wahlkompetenzfelder müssen 

mindestens 16 LP erreicht werden. 

Die Liste der Wahlveranstaltungen der Pflicht- und Wahlkompetenzfelder kann 

durch den Prüfungsausschuss erweitert werden. 

Seite 9

11.10.2012 Teil B: Masterstudium 

Wahlkurse (12 LP) 

Für das Studium Generale besteht die Wahlfreiheit aus dem gesamten Angebot 

der Universität, sofern die Veranstaltungen mit Leistungspunkten versehen sind. 

Labore (360 Stunden, 12 LP) 

Im Rahmen des Studiums müssen die Studierenden drei verschiedene Labore 

absolvieren. Als Labore sind ein Labor Halbleitertechnologie (Prof. Osten), ein 

Laborpraktikum Festkörperphysik (Dozenten der Festkörperphysik) sowie ein 

Mikrotechniklabor (Prof. Rissing) vorgesehen. 

Fachexkursionen (2 Tage, 1 LP) 

Fachexkursionen zu Firmen oder Forschungseinrichtungen in einem Umfang 

von zwei Tagen. 

Masterarbeit (6 Monate, 30 LP) 

Den Abschluss des Studiums bildet die Masterarbeit mit einer Gesamtdauer von 

sechs Monaten. Zusätzlich zu der schriftlichen Ausarbeitung geht der Vortrag 

über die Arbeit mit einem Drittel in die Note ein. 

Seite 10

11.10.2012 Pflichtkompetenzfeld 

Pflicht-Kompetenzfeld: Methoden der Nanotechnologie (mind. 17 LP) 

Das Pflicht-Kompetenzfeld „Mikro- und Nanotechnologie“ vermittelt Kenntnisse 

auf den Gebieten der Materialien und Nanomaterialien, Nanobauteile und Physik 

der Solarzelle. 

Pflichtveranstaltungen 

Physikalische Materialchemie Caro WS 8 LP 

Quantenstrukturbauelemente 1 Haug SS 4 LP 

Wahlveranstaltungen 

Physik der Solarzelle Brendel SS 6 LP 

Grundlagen der Materialanalytik (nur 2V, 

kein P) 

Einführung in die Festkörperphysik 2 (nur 

V+Ü) 

Praktikum zu Einführung in die 

Festkörperphysik² 

Giese/Lacayo WS 2 LP 

Lehrende der 

Physik 

Lehrende der 

Physik 

WS 5 LP 

WS 3 LP 

1 

Kenntnisse der Vorlesung „Einführung in die Festkörperphysik“ werden 

vorausgesetzt. 

2 

Wenn nicht schon im Bachelorstudium belegt. 

Seite 11

11.10.2012 Wahlkompetenzfelder 

Wahl-Kompetenzfeld 1: Chemie* (mind. 16 LP) 

Ziel des Wahl-Kompetenzfeldes (WK) ist die Vermittlung von Kenntnissen in der organischen, 

anorganischen und physikalischen Chemie. Darüber hinaus werden den 

Studierenden Kenntnisse aus dem der Bereich der instrumentellen Methoden der 

Chemie vermittelt. 


Instrumentelle Methoden II (2V) 

Praktikum zur Vorlesung 

„Funktionsprinzipien ausgewählter 

Festkörpermaterialien“ (3P) 


Anorganische Chemie II ( nur 2V) 

Anorganische Chemie III (nur 2V) 

Organische Chemie I(4V+1Ü) 

Instrumentelle Methoden III (2V) 

Seite 12 

Heitjans, 

Duddeck, 

Wiebcke 

SS 3 LP 

Caro WS 4 LP 

Renz / 

Schneider 

Binnewies / 

Wiebcke, 

Locmelis 

Butenschön / 

Kalesse 

Duddeck, 

Heitjans 

WS 3 LP 

WS 3 LP 

WS 6 LP 

WS 3LP 

Physikalische Chemie II Caro/ Becker WS 4LP


Wahl-Kompetenzfeld 2: Chemie der Nanowerkstoffe* (mind. 16 LP) 

Mit Hilfe dieses Wahl-Kompetenzfeldes werden grundlegende Kenntnisse über 

die anorganische und physikalische Chemie von Festkörpern, Materialien und 

Nanomaterialien vermittelt. Im Wahlteil können die Studierenden darüber hinaus 

Kenntnisse über die Eigenschaften und die Materialsynthese von Nanomaterialien 

gewinnen. 


Anorganische Materialchemie 

(6V+1Ü, ohne P) 


Grenzflächen, Kolloide und Nanoteilchen 

(2V+2V) 

Praktikum Grenzflächen, Kolloide und 

Nanoteilchen (3P) 

Behrens / 

WS 


SS 3 

8 LP 

Becker / Caro / SS 5 LP 

Feldhoff SS 3LP 

Anorgan. Chemie für Lehramt (2S+6P) Schneider WS 6 LP 

Grundlagen der Materialanalytik (nur 2V, 

ohne P) 

Molekulare und polymere Materialien (3V, 

ohne P) 

Giese/Lacayo WS 2 LP 

Giese, Renz SS 3 LP 

* Eine vorhergehende Belegung des WK 1 (als WK Spezialisierung im Bachelor- 

Vertiefungsstudium oder als ein WK im Masterstudium) ist Voraussetzung für 

eine anschließende Belegung des WK 2. 

3 Erste Vorlesung im Wintersemester, zweite Vorlesung im 

Sommersemester. 

Seite 13


Wahl-Kompetenzfeld 3: Lasertechnik/Photonik (mind. 16 LP) 

Das Wahlkompetenzfeld thematisiert die Lasertechnik und die Photonik. In den 

Pflichtveranstaltungen werden dabei physikalische Grundlagen vermittelt, während 

in den Wahlveranstaltungen der Erwerb weiterführender theoretischer Kenntnisse 

und die Betrachtung von Anwendungen der Lasertechnik und Photonik vermittelt 

werden. 


Lasermaterialbearbeitung 

Photonik für Ingenieure 


Grundlagen der Lasermedizin & 

Biophotonik 

Nichtlineare Optik 

Seite 14 

Overmeyer/ 

Stute 

Dozenten der 

Physik 

Dozenten der 

Physik 

Dozenten der 

Physik 

(Kovacev) 

SS 4 LP 

WS 4 LP 

WS 3 LP 

SS 

5 LP 

Physik der Solarzelle Brendel SS 6 LP 

Seminar zu Photonik 

Atom- und Molekülphysik 

Praktikum zu Atom- und Molekülphysik 

Dozenten der 

Physik 

Dozenten der 

Physik 

Dozenten der 

Physik 

WS 

WS 

WS 

3LP 

5 LP 

3 LP


Wahl-Kompetenzfeld 4: Materialphysik (mind. 16 LP) 

Ziel des Wahlkompetenzfeldes ist es die Vermittlung von Kenntnissen auf dem 

Spezialgebiet der Oberflächen- und Grenzflächenphysik. Die Studierenden lernen 

die experimentellen Methoden und deren physikalische Grundlagen, sowie 

wesentliche Modellvorstellungen aus diesem Bereich kennen. 


Beschichtungstechnik und Lithografie Rissing WS 4 LP 

Oberflächenphysik 


Dozenten der 

Physik 

WS 5 LP 

Grundlagen der Epitaxie Fissel SS 4 LP 

Grundlagen der Materialanalytik (MAVP-1) 

Caro / Giese / 

Lacayo 

WS 6 LP 

Thermodynamik I (für Maschinenbauer) Kabelac WS 4 LP 

Physik in Nanostrukturen 

Dozenten der 

Physik 

(Tegenkamp) 

SS 

4 LP 

Seite 15


Wahl-Kompetenzfeld 5: Mikro- und Nanoelektronik (mind. 16 LP) 

Das Wahlkompetenzfeld Mikro- und Nanoelektronik vermittelt neben Grundlagen 

der Nanoelektronik und Kenntnissen der Technologie integrierter Bauelemente im 

Pflichtteil die elektrischen Eigenschaften verschiedener Speicherelemente mit 

besonderer Berücksichtigung der Anwendung in höchstintegrierten 

mikroelektronischen Schaltungen. 


Halbleitertechnologie 4 Osten WS 4 LP 

Technologie integrierter Bauelemente Osten SS 4 LP 


Bipolarbauelemente Wietler WS 4 LP 

Grundlagen der Epitaxie Fissel SS 4 LP 

Grundlagen integrierter Analogschaltungen Mathis WS 4 LP 

Physik in Nanostrukturen 

Seite 16 

Dozenten der 

Physik 

(Tegenkamp) 

SS 4 LP 

MOS-Transistoren und Speicher Wietler SS 4LP 

4 Falls schon im Bachelor belegt, muss „Sensoren und Nanosensorik“ (Prof. Zimmermann) 

gehört werden.


Wahl-Kompetenzfeld 6: Mikroproduktionstechnik (mind. 16 LP) 

Im Pflichtteil dieses Wahlkompetenzfeldes werden die grundlegenden Kenntnisse 

über die Fertigungstechniken von Halbleiterbauelementen und Nanosystemen 

vermittelt. Im Wahlteil erfolgt der Erwerb von Kenntnissen zur Aufbau- und 

Verbindungstechnik, zur optischen Messtechnik und dem Qualitätsmanagement. 


Nanoproduktionstechnik Rissing SS 4 LP 

Produktion optoelektronischer Systeme Overmeyer WS 4 LP 


Aufbau- und Verbindungstechnik Rissing SS 4 LP 

Optische Messtechnik 

Reithmeyer/ 

Vynnyk 

SS 4 LP 

Qualitätsmanagement Denkena SS 4 LP 

Seite 17


Wahl-Kompetenzfeld 7: Nano- und Mikroprozesstechnik (mind. 16LP) 

Die Studierenden sollen den allgemeinen Aufbau und die wichtigsten Eigenschaften 

von Clustern und Kolloiden erlernen. Besonders wichtig ist dabei das Verständnis 

der Grenzflächenphänomene, welche der Stabilisierung von Clustern sowohl in der 

Gasphase als auch in flüssiger und fester Phase zugrunde liegen. Die Vorlesung 

Mikro- und Nanotechnologie in der Biomedizin vermittelt einen Überblick über den 

Einsatz von Mikro- und Nanosystemen in der Biomedizin. Dabei geht sie auf die 

Anforderungen und Aufgaben solcher Systeme sowie deren Einsatzgebiete in der 

Biomedizintechnik ein. Weitere Schwerpunkte dieses Wahlkompetenzfeldes liegen 

in den Bereichen Beschichtungstechnik und Lithografie sowie Nanoproduktionstechnik. 


Grenzflächen, Kolloide und 

Nanoteilchen(2V+2V) 


Seite 18 

Becker / 

Caro 

SS 5 LP 

Beschichtungstechnik und Lithografie Rissing WS 4 LP 

Nanoproduktionstechnik Rissing SS 4 LP 

Praktikum Grenzflächen, Kolloide und 

Nanoteilchen (3P) 

Mikro- und Nanotechnologie in der 

Biomedizin 

Feldhoff SS 3LP 

Rissing WS 4 LP


Wahl-Kompetenzfeld 8: Biomedizintechnik (mind. 16 LP) 


Mikro- und Nanotechnologie in der 

Biomedizin 

Rissing WS 4 LP 

Sensoren in der Medizintechnik Zimmermann SS 4 LP 


Biomedizinische Technik für Ingenieure I Glasmacher WS 4 LP 

Biokompatible Werkstoffe I Glasmacher/ 

Bach 

Implantologie Glasmacher/ 

Krettek/ 

Vogt 

SS 4 LP 

SS 4 LP 

Laser in der Biomedizintechnik Kaierle WS 4 LP 

Biomaterialien und Bionanomaterialien Behrens 4 LP 

Biophotonik Krüger SS 2 LP 

Seite 19


Laborpraktika 

Die Studierenden erwerben spezielle praktische Fertigkeiten und Kenntnisse der 

Festkörperphysik und können die entsprechend erforderlichen Methoden selber 

anwenden. Dabei entwickeln sie neben dem Fachwissen auch ihre 

Kommunikationsfähigkeit und Methodenkompetenz bei der Umsetzung von 

Fachwissen weiter. Das Labor Halbleitertechnologie vermittelt anhand mehrerer 

Versuche praxisnah die wichtigen Aspekte der Halbleitertechnologie. Im 

Laborpraktikum Mikrotechnik erlernen die Studierenden Grundlagen des 

spinabhängigen Transports, mit dem die Erfassung magnetischer Felder möglich 

ist sowie die dazugehörige Messtechnik. 

Festkörperphysik 

Seite 20 

Dozenten der 

Festkörperphysik 

WS/ 

SS 

4 LP 

Halbleitertechnologie Osten WS 4 LP 

Mikrotechnik Rissing 

WS/ 

SS 

4 LP

11.10.2012 Teil C: Verzeichnis der Kursbeschreibungen: Master 

Teil C: Verzeichnis der Kursbeschreibungen 

Beschreibung der Kurse nach Kurstiteln sortiert 

Bachelorstudium……………………………………………………………………….22 

Masterstudium…………………………………………………………………………55 

Seite 21


Anorganische Chemie 1 

Inorganic Chemistry I 

Dozent: Behrens, Schneider 

Ziel des Kurses: 

Im Zentrum der Veranstaltung steht die Erlangung der Fachkompetenz im Fach 

Anorganische 

Chemie. Die Studierenden können am Ende der Veranstaltung grundlegende Konzepte der 

Anorganischen Chemie verstehen und anwenden und verfügen über eine breite 

Stoffkenntnis. Die Übung soll den Studierenden ein Verständnis für die Vorgänge im 

Anorganisch-chemischen Experiment anhand von Demonstrationsversuchen vermitteln, 

die sich auf bereits gehörte Vorlesungsinhalte beziehen. Studierende der Nanotechnologie 

sollen Grundkenntnisse zu Struktur und chemischer Zusammensetzung von 

anorganischen Bauelementen erhalten. 

Inhalt: 

Vorkommen, Darstellung, Struktur, Eigenschaften und Verwendung der Elemente sowie 

die Herstellung, Eigenschaften und Verwendung ihrer wichtigsten Verbindungen; industriell 

wichtige Stoffe finden besondere Berücksichtigung. Die Vorlesung folgt in ihrer Gliederung 

dem Aufbau des Periodensystems und behandelt nacheinander die Chemie des 

Wasserstoffs, der Elemente des s-Blocks (Alkalimetalle, Erdalkalimetalle) und des p-Blocks 

(Triele, Tetrele, Pentele, Chalkogene, Halogene, Edelgase) sowie ausgewählte Elemente 

der Nebengruppen (I. und II. Nebengruppe, III. Nebengruppe gemeinsam mit Lanthanoiden 

und Actinoiden, IV. bis VIII. Nebengruppe). Spezielle Themen (Strukturen von Metallen, 

Strukturtypen ionischer Verbindungen, Molekülorbital-Beschreibung zweiatomiger 

Moleküle, Einflüsse anorganischer Stoffe auf die Umwelt, Koordinationschemie) werden in 

Exkursen abgehandelt. Vom Molekül zum nanostrukturierten anorganischen Material. 

Empfohlene Vorkenntnisse: 

Empfohlene Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in Allgemeiner Chemie 

Voraussetzungen:--- 

Literaturempfehlung: 

M. Binnewies, M. Jäckel, H. Willner, G. Rayner-Canham, Allgemeine und -Anorganische 

Chemie, 1. Aufl., 2004, Spektrum Verlag; C.E. Mortimer, Chemie, 6. Aufl. 1996, Georg- 

Thieme-Verlag, Stuttgart 

Besonderheiten: 

Die mündliche Prüfung wird mit 16 LP gewichtet, d.h. die Note der mündlichen Prüfung 

zählt für die ganze Vertiefung Chemie. 

Präsenzstudienzeit: 70h Art der Prüfung: keine V4/Ü1 

Selbststudienzeit: 110h Studienleistung: mündlich SS 

Empfohlen ab dem: 4.Semester LP: 6 

Seite 22


Einführung in die Allgemeine und Anorganische Chemie 

Introduction to General and Inorganic Chemistry 

Verantwortliche: Binnewies, Renz 


Die Studierenden werden in die Lage versetzt, einfache Konzepte der Chemie zu 

verstehen und anzuwenden. Die in der Vorlesung behandelten Themen werden in 

Übungsgruppen anhand von vorgegebenen Übungsaufgaben vertieft. Dies ist die erste der 

Chemievorlesungen, hier sollen zukünftige Nanotechnologen stoffliches Verständnis und 

stoffliche Kenntnisse als Basis der Materialwissenschaft erwerben. Diese grundlegenden 

Kenntnisse bilden die Basis materialwissenschaftlicher Aspekte der Nanotechnologie. 

Inhalt: 

- Atombau 

- Chemische Bindung 

- Aufbau von Elementen und Verbindungen 

- Schmelz- und Siedeverhalten von Ein- und Zweistoffsystemen 

- Thermodynamik chemischer Reaktionen: Massenwirkungsgesetz, 

homogene und heterogene Gleichgewichte 

- Kinetik chemischer Reaktionen: Arrhenius-Beziehung, Reaktionsordnung 

- Chemie wässriger Lösungen: Säuren/Basen, Oxidation/Reduktion, 

schwerlösliche Ionenverbindungen 

- Nomenklatur anorganischer und organischer Stoffe 


--- 

Voraussetzungen: 


M. Binnewies, M. Jäckel, H. Willner, G. Rayner-Canham, Allgemeine und Anorganische 

Chemie, 1. Auflage 2004, Spektrum-Verlag 


--- 

Präsenzstudienzeit: h Art der Prüfung: keine V/Ü/S1/P2 

Selbststudienzeit: h Studienleistung: schriftlich, Vortrag, Labor WS 


Seite 23


Einführung in die Festkörperphysik 

Introduction to Solid State Physics 

Dozent: Dozenten der Festkörperphysik 


Die Studierenden erwerben einen Einblick in die Konzepte der Festkörperphysik und 

lernen beispielhaft Untersuchungsmethoden zu deren elektronischen und strukturellen 

Eigenschaften kennen und selber anwenden. Diese Kenntnisse sind entscheidend für das 

Verständnis der Funktionsweise nanoelektronischer Bauelemente. Die theoretischen und 

experimentellen Übungen fördern auch die Kommunikationsfähigkeit und die 

Methodenkompetenz bei der Umsetzung von Fachwissen. 

Inhalt: 

In Vorlesung (3 SWS), Übung (1 SWS) und Laborpraktikum (3 SWS) werden 

folgende Themen behandelt: 

- Kristalle und Kristallstrukturen 

- reziprokes Gitter, Kristallbindung, Gitterschwingungen 

- thermische Eigenschaften, 

- Quantisierung, Zustandsdichte, Fermigas 

- 

- Anregungen in Festkörpern, 

- experimentelle Methoden: Röntgenbeugung, Rastersonden- und 

Elektronenmikroskopie, Leitfähigkeit, Magnetowiderstand, Halleffekt, 

- Quantenhalleffekt 

- Eigenschaften niedrigdimensionaler Festkörper zum Einsatz in der 

Nanoelektronik 


Prüfungsvoraussetzungen: abgeschlossene Module Experimentalphysik I, Physik II und 

Physik III 



Ashcroft and Mermin, „Solid State Physics“ 

Kittel, „Einführung in die Festkörperphysik“ 

K. Kopitzki, „Einführung in die Festkörperphysik“ 


zusätzliche Studienleistung: Übungsaufgaben, Laborübung 

Präsenzstudienzeit: 120h Art der Prüfung: schriftl./mündl. V3/Ü1/L3 

Selbststudienzeit: 120h Studienleistung: Übung, Labor WS 


Seite 24


Einführung in die Nanotechnologie 

Introduction to Nanotechnology 

Verantwortliche: Caro, Osten, Rissing, Pfnür 


Der Kurs soll einen ersten Überblick über die vielfältigen Forschungen und Anwendungen 

von aktueller Nanotechnologie geben. Er ist gedacht als eine Reihe von anschaulichen 

Übersichtsvorlesungen, die die Lust auf mehr wecken. 

Inhalt: 

- Bottom-up, top-down und Quanteneffekte in kleinsten Dimensionen 

- Chemie der Nanomaterialien 

- Synthese, Charakterisierung und Verarbeitung von Nanoteilchen 

-Chemische und physikalische Methoden der Nanostrukturierung von Materie 

- Funktionsprinzipien von Nanomaterialien 

- Organisation von Nanoteilchen 

- elektronische Bauelemente im Nanobereich- 

- Technologien zur Herstellung ultradünner Schichten und Analysemethoden 


--- 



� Wiley-VCH, Weinheim; Bundesministerium für Bildung und Forschung: 

Nanotechnologie - Innovationen für die Welt von morgen. 

� Jeremy J. Ramsden: Nanotechnology: An Introduction, Elsevier 2011 


Professorenkollektiv 

Präsenzstudienzeit: 36h Art der Prüfung: schriftlich V2/Ü1 

Selbststudienzeit: 84h Studienleistung: keine WS 


Seite 25


Elektronik und Messtechnik 

Electronics and Physics of Technical Measurements 

Dozent: Block 


Die Studierenden sollen den Umgang mit experimentelle und numerische Methoden der 

elektronischen Messtechnik kennen lernen, diese selber anwenden und 

Modellvorstellungen entwickeln zur Erklärung der experimentellen und numerischen 

Ergebnisse. Die hier erworbenen messtechnischen Fähigkeiten lassen sich zu einem 

erheblichen Teil auf nanoelektronische Bauelemente übertragen. Das Praktikum fördert 

auch die Kommunikationsfähigkeit und die Methodenkompetenz bei der Umsetzung von 

Fachwissen. 

Inhalt: 

In Vorlesung "Elektronik" (2 SWS), Vorlesung "Messtechnik" (2 SWS) und Praktikum 

"Elektronikpraktikum" (4 SWS) werden folgende Inhalte behandelt: 

- Grundbegriffe der Elektronik 

- Passive Bauelemente, Transistor 

- Analoge Grundschaltungen (Filter) 

- Operationsverstärker (OPV) 

- Statische und dynamische OPV-Beschaltung 

- Grundlagen HF-Technik 

- Signalgeneratoren/Phasenschieber 

- elektronische Regler 

- DA/AD-Wandlung. 

- Praktikum: Auswahl aus 8 Versuchen zu Themen der Vorlesungen 


Empfohlene Vorkenntnisse: Experimentalphysik I, Physik II 



U.Tietze, C. Schenk: Halbleiterschaltungstechnik, Springer Verlag 

Hering, Bressler, Gutekunst: Elektronik für Ingenieure, Springer Verlag 

P. Horowitz, W. Hill: The Art of Electronics, CA press 


zusätzliche Studienleistung: Laborübung 

Präsenzstudienzeit: 120h Art der Prüfung: schrift./mündlich V4/Ü0/P4 

Selbststudienzeit: 120h Studienleistung: Labor WS/SS 


Seite 26


Entwicklungs- und Konstruktionsmethodik 

Theory of Engineering Design 

Dozent: Lachmayer 


Das Grundstudium vermittelt, ausgehend von den wissenschaftlichen und technischen 

Grundlagen, Wissen über die "Bausteine" für die Entwicklung und Konstruktion von 

Produkten. Diese Vorlesung des Vertiefungsstudiums stellt die Bausteine in den Gesamtzusammenhang 

des methodischen Vorgehens bei der Entwicklung eines Produktes von 

der Idee bzw. der Kundenanforderung bis zur Serieneinführung. Im Teil I stehen dabei die 

qualitativen Aspekte im Vordergrund. Bei der Entwicklung und Konstruktion stehen 

Innovation und Optimierungen neuer Technologien, Verfahren und Produkte im 

Vordergrund. 

Inhalt: 

Gesamtwirtschaftliches Umfeld von Entwicklung und Konstruktion; 

Zwang zur Innovation; Einbindung des Geschäftsprozesses eines Unternehmens; 

Produktplanung- und Ideenfindung; Ermittlung von Kundenanforderungen und technischen 

Anforderungen (Pflichten- und Lastenheft); 

Lösungsfindung: von der Funktionsstruktur über die Wirk- zur Baustruktur, Bewertung und 

Auswahl alternativer Lösungen; 

Grundregeln, Richtlinien und Prinzipien der Gestaltung einschließlich Grundbegriffen der 

Sicherheitstechnik; 

Schutz von Erfindungen (Patente und Gebrauchsmuster); 

Organisation des Entwicklungs- und Konstruktionsprozesses. 


--- 


--- 


Vorlesungsskript 


--- 

Präsenzstudienzeit: 42h Art der Prüfung: schriftl./mündl. V2/Ü1 



Seite 27


Gewerblicher Rechtsschutz 

Industrial Property (Patent and Trade Mark Law) 

Dozent: Metzger 


Die Vorlesung bietet eine Einführung in die Grundlagen des gewerblichen Rechtsschutzes 

im deutschen und europäischen Recht und stellt die verschiedenen Schutzrechte und die 

gemeinsamen Strukturprinzipien vor. Die Veranstaltung vermittelt die notwendigen 

Grundkenntnisse, um in Unternehmen oder in der Rechtsberatung im Patent- und 

Markenwesen tätig zu sein. 

Inhalt: 

Der Kurs behandelt vertiefend das Patent- und Markenrecht. Hierbei werden jeweils 

zunächst die Grundlagen erörtert, insbesondere Schutzvoraussetzungen, Entstehung des 

Schutzrechts, Inhaberschaft, Schutzbereich, Schranken, Übertragbarkeit und Lizenzen. Im 

Anschluss werden spezifische Fragen aus dem Bereich der Informationstechnologie 

beleuchtet, insbesondere die Themen Softwarepatente bzw. computerimplementierte 

Erfindungen und Halbleiterschutz sowie Kennzeichenkonflikte im Internet (Metatags, 

Adwords, Hyperlinks) und Domainnamestreitigkeiten. 


Rechtliche Vorkenntnisse sind erwünscht. 




Präsenzstudienzeit: 28h Art der Prüfung: mündlich V2 

Selbststudienzeit: 56h Studienleistung: SS 


Seite 28


Grundlagen der Elektrotechnik I 

Basics of Electrical Engineering I 

Dozent: Zimmermann, Garbe 


Die Studierenden sollen Probleme zu den unten genannten Gebieten verstehen, qualitativ 

und quantitativ analysieren und mit angepassten Methoden lösen können. 

Inhalt: 

Elektrotechnische Grundbegriffe, Gleichstromnetzwerke, Wechselstromnetzwerke, 

Ortskurven. 


--- 


--- 


H. Haase, H. Garbe, H. Gerth: Grundlagen der Elektrotechnik (Lehrbuch), 

SchöneworthVerlag, Hannover 2005; H. Haase, H. Garbe: Grundlagen der Elektrotechnik - 

Übungsaufgaben mit Lösungen, SchöneworthVerlag, Hannover 2002; H. Haase, H. Garbe: 

Formelsammlung Grundlagen der Elektrotechnik, Institutsdruckschrift 2002 


Lehrveranstaltung bestehend aus Vorlesung, Hörsaalübung und Gruppenübung. 


Selbststudienzeit: 124h Studienleistung: schriftlich WS 


Seite 29


Grundlagen der Elektrotechnik II 

Basics of Electrical Engineering II 

Dozent: Garbe/Zimmermann 


Die Studierenden sollen Probleme zu den unten genannten Gebieten verstehen, qualitativ 

und quantitativ analysieren und mit angepassten Methoden lösen können. 

Inhalt: 

Mathematische Begriffe der Feldtheorie, Elektrisches Feld, Strömungsfeld, magnetisches 

Feld 


Grundlagen der ET I 


--- 


H. Haase, H. Garbe, H. Gerth: Grundlagen der Elektrotechnik (Lehrbuch), 

SchöneworthVerlag, Hannover 2005; H. Haase, H. Garbe: Grundlagen der Elektrotechnik - 

Übungsaufgaben mit Lösungen, SchöneworthVerlag, Hannover 2002; H. Haase, H. Garbe: 

Formelsammlung Grundlagen der Elektrotechnik, Institutsdruckschrift 2002 


Lehrveranstaltung bestehend aus Vorlesung, Hörsaalübung und Gruppenübung. 

Präsenzstudienzeit: 84 h Art der Prüfung: schriftlich V3/Ü3 

Selbststudienzeit: 156h Studienleistung: keine SS 


Seite 30


Grundlagen der Materialwissenschaften 

Introduction to Material Science 

Dozent: Osten 


Behandelt werden alle Aspekte der modernen Materialwissenschaften. Dabei geht es 

insbesondere um die Herausbildung von Kenntnissen über die Beziehungen zwischen 

mikroskopischem Materialaufbau (atomare bzw. kristalline Struktur, nanoskopische Defekte 

usw.) und makroskopischen mechanischen bzw. elektrischen Eigenschaften für 

verschiedene Materialien, sowie über Möglichkeiten der gezielten Gestaltung von 

Materialien für die unterschiedlichsten Anwendungsfelder. Daneben soll das 

materialphysikalische Verständnis von Alltagsprozessen erweitert werden. 

Inhalt: 

- Systematisierung der Eigenschaften von Materialien 

- atomare Struktur der Materie 

- chemische Bindungen 

- kristalline Materialien und Kristallstrukturen 

- Realstrukturen und nanoskopische Defekte 

- Stoffmischungen, Zustandsdiagramme 

- Methoden der Festkörperdiagnostik 

- Herstellung und Eigenschaften dünner Schichten 

- mechanische und elektrische Eigenschaften von Metallen 

- magnetische Materialien 

- dielektrische Materialien 

- Halbleitermaterialien. 


--- 



Vorlesungsskipt (online); D. Spickermann: Werkstoffe der Elektrotechnik und Elektronik, J. 

Schlembach Fachverlag 2002; J.S. Shackelford: Introduction to Material Science for 

Engineers, Pearson Education International 2005 


--- 

Präsenzstudienzeit: 45h Art der Prüfung: schriftlich V3 



Seite 31


Grundlagen der Messtechnik – Messtechnik I 

Basics of Measurement Technique 

Dozent: Reithmeier 


Einführung in die Grundlagen der Messtechnik und Demonstration an typischen Aufgaben. 

Inhalt: 

Grundbegriffe; mathematisches Modell des Messvorgangs; Dynamik zeitkontinuierlicher 

Messsysteme; stationärer Zustand; Messkennlinien; Abgleichverfahren; Linearisierung um 

Betriebspunkt; Übertragungsverhalten im Zeit- und Frequenzbereich; 

Fouriertransformation; 

aktive und passive Verbesserung des Übertragungsverhaltens; Verstärkung analoger 

Messsignale (Operationsverstärker); passive und aktive Filterung analoger Messsignale; 

Messwert- und Messfehlerstatistik; Fehlerquellen; Arten von Messfehlern; 

Häufigkeitsverteilungen zufälliger Fehler; Fehlerfortpflanzung; lineare Regression und 

Korrelation für Paare unterschiedlicher Messgrößen. 


Mathematik I-III 


--- 


Siehe Literaturliste zur Vorlesung oder unter www.imr.uni-hannover.de/lehre. 

Besonderheiten: Die Vorlesung heißt Messtechnik I 




Seite 32


Grundlagen der Halbleiterbauelemente 

Introduction to semicanductor devices 

Dozent: Osten 


Einführung in die halbleiterphysikalischen Grundlagen und der Funktionsprinzipien der 

wichtigsten in der Elektronik eingesetzten Halbleiterbauelemente auf einfachem Niveau. Im 

Ergebnis sollen die Studierenden die Basisfähigkeiten erwerben, um weiterführende 

Fragestellungen der elektronischen Bauelemente bearbeiten zu können, was auch eine 

wichtige Voraussetzung für die Nanoelektronik darstellt. 

Inhalt: 

Entwicklung der Halbleiterelektronik 

Bandstruktur von Halbleitern 

Halbleitermaterialien: Herstellung, Dotierung usw. am Beispiel von Silizium 

Ladungsträger: Verteilung, Generation/Rekombination, Transport 

Halbleiter im Kontakt: pn-Übergang, Dioden, Solarzellen 

Grundprinzipien von Transistoren: Bipolar und Feldefffekttransistor 

Grundprinzipien von Speicherzellen 

Optoelektronische Bauelemente: LED und Laser 

Herstellung von Bauelementen: Silizium-Technologie im Überblick 

Zukünftige Entwicklungen der Elektronik 


--- 


--- 


F. Thuselt: Physik der Halbleiterbauelemente, Einführendes Lehrbuch für 

Ingenieure und Physiker, Springer 2005 

Vorlesungsskript Hofmann, Halbleiterelektronik; S.M. Sze, Semiconductor Devices: 

Physics and Technology, Wiley 2002; R.F. Pierret, Semiconductor Device Fundamentals, 

Addison-Wesley, 1996 


--- 




Seite 33


Grundpraktikum Elektrotechnik (für Nanotechnologie) 

Seite 34 

(Laboratory of Electrical Engineering) 

Semesterlage Sommersemester + Wintersemester 

Modulverantwortliche(r) Dierker 

Lehrveranstaltungen 

(SWS) 

Leistungsnachweis zum 

Erwerb der LP 

Notenzusammensetzung - 

Leistungspunkte 

(ECTS): 

Kompetenzziele: 

4 

Elektrotechnisches Grundlagenlabor I (4 

Versuche SS) 

Elektrotechnisches Grundlagenlabor II 

(4Versuche WS) 

Studienleistung: 2 x Laborübungen 

Präsenzstudium 

(h): 

32 Selbststudium 

(h): 

Die Studierenden sollen theoretische und abstrakte elektrotechnische 

Arbeitsweisen praktisch umsetzen können und den grundlegenden Umgang mit 

einfachen elektrotechnischen Geräten beherrschen. 

Inhalte: 

Stoffplan Labor I: Versuche zu Gleichstrom und Gleichfeldern 

Stoffplan Labor II: Versuche zu elektromagnetischen Feldern, Wechsel- und 

Drehstrom, Transistoren 

Grundlegende Literatur: 

� Versuchsvorbereitung anhand des Laborskripts 


Vorlesungsstoff "Grundlagen der Elektrotechnik I und II" 

ggf. Eingangsvoraussetzungen und ggf. Teilnehmerzahlbegrenzung: 

Die Teilnahme am Elektrotechnischen Grundlagenlabor II ist grundsätzlich nur 

Möglich, wenn das Labor I vollständig anerkannt wurde. 

88


Grundpraktikum Physik (für Nanotechnologie) 

Semesterlage Sommersemester 

Modulverantwortliche(r) Dr. Rüdiger Scholz 


(SWS) 


Erwerb der LP 



(ECTS): 


4 

Grundpraktikum: Mechanik, Optik und 

Atomphysik 

Studienleistung: Laborübungen – 8 Versuche 


(h): 


(h): 

Die Studierenden sind mit den Grundprinzipien des Experimentierens vertraut. 

Sie kennen die Funktion und Genauigkeit verschiedener Messgeräte und sind mit 

computergestützter Datenerfassung vertraut. Sie sind in der Lage 

Messergebnisse in tabellarischer und graphischer Form übersichtlich 

darzustellen. Studierende sind mit der Anpassung von Funktionen an Messdaten 

vertraut. Sie können angemessene Fehlerabschätzungen ausführen und 

beherrschen die Fehlerfortpflanzung. 

Inhalte: Praktikumsexperimente bilden eine Auswahl aus: 

Mechanik: Schwingungen, Gekoppelte Pendel, Kreisel, Ultraschall, Akustik, 

Maxwellrad, Temperatur, Viskosität, Spezifische Wärme, Wasserdämpfe 

Optik und Atomphysik: Linsen, Interferometer, Beugung, Mikroskop, Prisma, 

Gitter, Fotoeffekt, Spektralapparat, Polarisation 

Grundlegende Literatur:--- 


� Physik I – Mechanik und Relativität 

� Physik II – Elektrizität 

� Physik III – Optik, Atomphysik und Quantenphänomene 


88 

Seite 35


Informationstechnisches Praktikum 

Informationtechnology (Practical Work) 

Dozent: Niemann 


Ziel des IT Praktikums ist einerseits die Schulung des algorithmischen, lösungs-orientierten 

Denkens und andererseits die praktische Umsetzung von Algorithmen in der 

Programmiersprache C. Nach erfolgreicher Teilnahme sollen die Teilnehmer in der Lage 

sein, zu einfachen algorithmischen Problemen einen Lösungsansatz zu finden und den 

Algorithmus in C zu realisieren. 

Inhalt: 

Absolventen von technischen Studiengängen sehen sich sowohl im Studium als auch in der 

Praxis oft kleineren Programmierprojekten ausgesetzt, in denen sie entweder selber 

programmieren müssen, oder ein Programmierer angeleitet werden muss, oder wo die 

eingesetzte Spezialsoftware algorithmisches Denken voraussetzt. Das für diese Zwecke 

nötige Grundverständnis von Rechnern und deren Programmierung soll in diesem 

Praktikum vermittelt werden. Im Rahmen des Praktikums werden Grundlagen der 

Informatik und des Programmierens behandelt und am Beispiel der Programmiersprache C 

geübt. Zu den Grundlagen der Informatik gehören: 

- Prinzipielle Möglichkeiten und Grenzen der Berechenbarkeit, d.h. was kann überhaupt 

programmiert werden und was nicht? 

- was sind Algorithmen? Wie gelangt man von einer Problemstellung strukturiert zu einer 

Lösung/zu einem Algorithmus? 

- Eigenschaften von Algorithmen 

- Datenstrukturen, wie können Daten je nach Zweck sinnvoll im Rechner dargestellt werden? 

- Prinzipieller Aufbau und Funktionsweise eines Rechners 

Diese Grundlagen werden dann praktisch in C geübt. Dazu wird erklärt, was eine Programmiersprache 

ist, wie sie allgemein aufgebaut ist und was man genau unter dem Schreiben 

von Programmen versteht. Kurze Ausblicke in benachbarte und weiterführende Gebiete 

(wie Softwaretechnik, Objektorientierte Programmierung, C++, …) werden gegeben. In der 

Vorlesung werden die Sprachkonstrukte, Datentypen und Befehle von C erklärt und Algorithmen 

und deren Umsetzung in Programme an praktischen Beispielen gezeigt. Zu den 

Vorlesungsinhalten gibt es dann jeweils praktische Übungsaufgaben. Abgeschlossen wird 

die Veranstaltung durch eine praktische Programmierprüfung. Zur Bearbeitung der Übungsaufgaben 

und auch für die Abschlussprüfung steht der Rechnerpool im Otto-Klüsner-Haus 

mit entsprechender Software zur Verfügung. 


Elementare Kenntnisse im Umgang mit einem Rechner 

Voraussetzungen: --- 

Literaturempfehlung: Handbuch des RRZN „Die Programmiersprache C“, Standardwerke 

Besonderheiten:--- 


Selbststudienzeit: 48h Studienleistung: praktisch am Rechner WS 


Seite 36


Modulname, Nr. Instrumentelle Methoden 1 

Lehrform (SWS, 

V Molekülsymmetrie / Kristallographie (2 SWS) 

Gruppengröße) 

V Instrumentelle Methoden I (2 SWS) 

Semester WS / 5. Semester 

Verantwortliche Behrens 

Dozenten Behrens, Duddeck, Grabow, Schneider, Vogt, 

Wiebcke 

Sprache Deutsch 

Arbeitsaufwand 56 h Präsenzzeit 

124 h Selbststudium 

Leistungspunkte 6 LP 

Voraussetzungen nach keine 

Prüfungsordnung 

Empfohlene Voraussetzungen Grundkenntnisse in Mathematik und Physik 

Studienleistungen Klausur (2 h) über die Themengebiete des Moduls 

Prüfungsleistungen 

Medienformen: Tafelanschrieb, Overheadfolien, Arbeitsblätter, 

Experimente 

Vorlesung: Molekülsymmetrie/Kristallographie 

Lernziele: 

Die Studierenden erwerben grundlegende Kenntnisse zum Verständnis von 

Molekülsymmetrie, Molekülbeweglichkeit und Kristallographie. Diese 

Grundkenntnisse werden in den Lehrveranstaltungen „Instrumentelle Methoden I- 

III“ und den folgenden Praktika vertieft und angewendet. 

Inhalte: 

Grundlagen der Gruppentheorie 

Molekülsymmetrie und Symmetrielemente; Konstitution, Konfiguration und 

Konformation von Molekülen; Chiralität, Prochiralität und Pseudochiralität; 

Konformationsanalyse 

Kristallographie: Der kristalline Zustand, Kristallstruktur, Gitterbegriff, Grundbegriffe 

der Kristallmorphologie, Bravais-Gitter, Kristallklassen, Raumgruppen, 

kristallographische Beschreibung von Kristallstrukturen 

Literatur: 

Borchardt-Ott, 

Zschunke, Dale 

Weitere Literatur wird in der LV bekannt gegeben. 

Vorlesung: Instrumentelle Methoden I 

Lernziele: 

Die Studierenden erhalten grundlegende Kenntnisse in den Themenbereichen 

Lichtmikroskopie, Röntgenspektroskopie, IR-Spektroskopie und NMR- 

Spektroskopie sowie vertiefte Kenntnisse in der Röntgenbeugung. Die erworbenen 

Kenntnisse werden in nachfolgenden Lehrveranstaltungen angewendet. 

Seite 37


Inhalte: 

IR-Spektroskopie: 

Elektrische Dipole, harmonischer/anharmonischer Oszillator; 

Molekülschwingungen/-rotationen; Zusammenhang Molekülsymmetrie – 

Dipolmoment – IR-Spektrum; Prinzip der FT-IR, Aufbau eines IR-Spektrometers; 

Vergleich zur RAMAN-Spektroskopie; Zusammenhang: Kraftkonstante - Wellenzahl 

anhand typischer Bindungssituationen; Charakteristische Gruppenschwingungen; 

IR-Spektren typischer Stoffklassen der Chemie; Messmethoden (fest, flüssig, 

Lösung, gasförmig); wichtige IR-Banden; Fingerprint-Bereich; OH-Banden; 

Isotopeneffekte 

NMR-Spektroskopie: 

Prinzip der NMR; Kernspin; Anregung; Relaxation; NMR-aktive Kerne; 

Abschirmung; Chemische Verschiebung; charakteristische chemische 1H- und 

13C-NMR-Verschiebungen wichtiger funktio-neller Gruppen; Spin-Spin- 

Kopplungen; Kopplungskonstanten; Überlagerung mehrerer Kopplungen; 

Pascalsches Dreieck; Karplus-Kurve; NMR-Lösungsmittel 

Massenspektrometrie: 

Ionisierung; Erkennung von Heteroatomen; typische Fragmentierungsreaktionen 

Lichtmikroskopie: 

Aufbau eines Mikroskops; Polarisiertes Licht; Aufbau eines 

Polarisationsmikroskops; Dichroismus; Doppelbrechung; 

ordentlicher/außerordentlicher Strahl; Kristalle im Polarisationsmikroskop 

Röntgenspektroskopie: 

Spektroskopische Eigenschaften von Röntgenstrahlen; Erzeugung von 

Röntgenstrahlen; Detektion von Röntgenstrahlen; Röntgenfluoreszenzanalyse 

Röntgenbeugung: 

Beugung von Röntgenstrahlen am eindimensionalen Gitter; Beugung am 

dreidimensionalen Gitter; Beugung an Netzebenen; Geometrie der Beugung; 

Braggsche Gleichung; Beugung höherer Ordnung; Quadratische Formen; Gitter 

und reziprokes Gitter; Ewald-Konstruktion; Intensitäten von 

Röntgenbeugungsphänomenen; Beugung an einer Struktur; Einkristallmethoden; 

Gang einer Röntgen-Einkristallstrukturanalyse; Röntgenbeugung am Pulver; 

Allgemeine Charakteristika von Röntgen-Pulverdiffraktogrammen; Qualitative 

Phasenanalyse; Kristallographische Datenbanken; Indizierung von Röntgen- 

Pulverdiffraktogrammen; Gitterkonstantenbestimmung; Spezielle Aspekte der 

Röntgen-Pulverdiffraktometrie 

Literatur: 

Hesse-Meyer-Zeeh, 

Manfred Reichenbächer, Jürgen Popp: Strukturanalytik organischer und 

anorganischer Verbindungen 

Lothar Spieß, Robert Schwarzer, Herfried Behnken, Gerd Teichert: Moderne 

Röntgenbeugung 

Werner Massa: Kristallstrukturbestimmung 

Aktuelle Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben 

Seite 38


Mathematik I für Ingenieure 

Mathematics for Engineering Students I 

Dozent: Dozenten der Mathematik E-Mail: 

studiendekanat@maphy.uni-hannover.de 


In diesem Kurs werden die Grundbegriffe der linearen Algebra mit Anwendungen auf die 

Lösung von linearen Gleichungssystemen und auf Eigenwertprobleme vermittelt. Ein weiterer 

Schwerpunkt besteht in der exakten Einführung des Grenzwertbegriffes in seinen 

unterschiedlichen Ausführungen und darauf aufbauender Gebiete wie der Differential- und 

Integralrechnung. Potenzreihen, Reihenentwicklungen, z.B. 

Taylorreihen, beschließen den Kurs. Mathematische Schlussweisen und darauf aufbauende 

Methoden stehen im Vordergrund der Stoffvermittlung. 

Inhalt: 

- Reelle und komplexe Zahlen 

- Vektorräume; Lineare Gleichungssysteme 

- Determinanten 

- Eigenwerte und Eigenvektoren 

- Folgen und Reihen 

- Folgen und Reihen 

- Stetigkeit 

- Elementare Funktionen 

- Differentiation in einer Veränderlichen 

- Integralrechnung in einer Veränderlichen 

- Potenzreihen und Taylorformel 


--- 


--- 


Meyberg, Vachenauer: Mathematik I. 

Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler 


Anstelle der geforderten Klausur am Ende des Semesters können vorlesungsbe- 

gleitende Prüfungen in Form schriftlicher Kurzklausuren abgelegt werden. 


Selbststudienzeit: 172 h Studienleistung: schriftlich WS 


Seite 39


Mathematik II für Ingenieure 

Mathematics for Engineering Students II 




In diesem Kurs werden die Methoden der Differential- und Integralrechnung weiter ausgebaut 

und auf kompliziertere Gebiete angewandt. Dazu gehören die Differentialrechnung angewandt 

auf reellwertige und auf vektorwertige Funktionen; die Integralrechnung wird auf 

Mehrfachintegrale und Linienintegrale erweitert. In technischen Anwendungen spielen 

Differentialgleichungen eine große Rolle; im Mittelpunkt stehen daher im letzten Teil dieser 

Veranstaltung Differentialgleichungen 1.Ordnung und lineare Differentialgleichungssysteme 

mit konstanten Koeffizienten. 

Inhalt: 

- Differentialrechnung von Funktionen mehrerer Veränderlicher (reellwertige Funktionen 

mehrerer Veränderlicher, partielle Ableitungen, Richtungsableitung, Differenzierbarkeit, 

vektorwertige Funktionen, Taylorformel, lokale Extrema, Implizite Funktionen, Extrema unter 

Nebenbedingungen) 

- Integralrechnung von Funktionen mehrerer Veränderlicher (Kurven im R^3, Kurvenintegrale, 

Mehrfachintegrale, Satz von Green, Transformationsregel, Flächen und Oberflächenintegrale 

im Raum, Sätze von Gauß und Stokes) 

- Gewöhnliche Differentialgleichungen (Differentialgleichungen erster Ordnung, lineare 

Differentialgleichungen n-ter Ordnung, Systeme von 

Differentialgleichungen) 


Mathematik I für Ingenieure 


--- 


Meyberg, Vachenauer: Mathematik II 

Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler II + III 


Anstelle der geforderten Klausur am Ende des Semesters können vorlesungsbe- 

gleitende Prüfungen in Form schriftlicher Kurzklausuren abgelegt werden. 




Seite 40


Mathematik III für Ingenieure 

Mathematics for Engineering Students III 




Aufbauend auf den Kenntnissen aus Mathematik I und II werden in Mathematik III 

verschiedenste Werkzeuge der Ingenieurmathematik erlernt, die für das 

Grundlagenstudium relevant sind. Diese finden auch in anderen Modulen des Bachelor 

Anwendung und sind Grundlage für die zu erwerbenden Kenntnisse und Fertigkeiten im 

Masterstudium. 

Inhalt: 

Folgende Schwerpunkte werden in der Vorlesung vermittelt: 

- Fourierentwicklungen 

- Direkte und iterative Verfahren für Lineare Gleichungssysteme 

- Matrizeneigenwertprobleme 

- Interpolation und Ausgleichsrechnung 

- Numerische Quadratur 


Mathematik I und II für Ingenieure 


--- 


Wird in der Vorlesung bekannt gegeben. 


In die Vorlesung ist die Übung integriert (2+1 SWS). Zusätzlich wird empfohlen, eine Gruppe 

in "Mathematik III für Ingenieure - Fragestunden" zu belegen. 




Seite 41


Mathematik IV für Ingenieure 

Mathematics for Engineering Students IV 




Aufbauend auf den Kenntnissen aus Mathematik I, II und III werden in Mathematik IV 

verschiedenste Werkzeuge der Ingenieurmathematik erlernt, die für das Grundlagenstudium 

relevant sind. Diese finden auch in anderen Modulen des Bachelor Anwendung und sind 

Grundlage für die zu erwerbenden Kenntnisse und Fertigkeiten im Masterstudium. 

Inhalt: 

Folgende Schwerpunkte werden in der Vorlesung vermittelt: 

- Nichtlineare Gleichungen und Systeme 

- Laplace-Transformation 

- Gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen 

- Randwertaufgaben 

- Eigenwertaufgaben für gewöhnliche Differentialgleichungen 


Mathematik I, II und III für Ingenieure 


--- 


Wird in der Vorlesung bekannt gegeben. 

Besonderheiten: In die Vorlesung ist die Übung integriert (2+1 SWS). Zusätzlich wird 

empfohlen, eine Gruppe in "Mathematik III für Ingenieure - Fragestunden" zu belegen. 


Selbststudienzeit: 88h Studienleistung: schriftlich SS 


Seite 42


Mikro- und Nanosysteme 

Micro and Nano Systems 

Dozent: Rissing 


Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung von Kenntnissen über die wichtigsten 

Anwendungsbereiche der Mikro- und Nanotechnik. Ein mikrotechnisches System hat die 

Komponenten Mikrosensorik, Mikroaktorik und Mikroelektronik. Vermittelt werden Aufbau 

und Wirkprinzip der Mikrobauteile sowie Anforderungen der Systemintegration. Auf 

Nanometerskala treten neue Effekte auf, die in der Vorlesung vorgestellt werden und die 

die Studierenden erklären können. Exemplarisch wird der Einsatz von Nanotechnologie in 

verschiedenen Anwendungsbereichen dargestellt wie die Nutzung magnetoresistiver 

Sensoreffekte (z.B. GMR-Effekt) oder die Nanopositionierung im Bereich Aktorik. 

Inhalt: 

- Funktionsprinzipien der Mikro- und Nanosensorik und -aktorik 

- Grundlagen der Mikro- und Nanotribologie 

- Einführung in die Halbleitertechnik; 

- Anwendungen der Mikrosystemtechnik in den Feldern Daten- und Informationstechnik, 

Telekommunikation, Automobiltechnik, Luft- und Raumfahrttechnik, 

Industrieautomatisierung und Biomedizintechnik 


Vorlesung Mikro- und Nanotechnologie 


--- 


Vorlesungsskript; 

Hauptmann: Sensoren, Prinzipien und Anwendungen, Carl Hanser Verlag, München 1990. 

Tuller: Microactuators, Kluwer Academic Publishers, Norwell 1998. 


--- 

Präsenzstudienzeit: 42h Art der Prüfung: mündlich V2/Ü1 



Seite 43


Mikro- und Nanotechnologie 

Micro and Nano Technology 

Dozent: Rissing 


Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung von Kenntnissen über Prozesse und Anlagen, die der 

Herstellung von Mikro- und Nanobauteilen dienen. Bei der Mikrotechnologie liegt der 

Schwerpunkt auf Verfahren der Dünnfilmtechnik. Die Herstellung der Bauteile erfolgt durch 

Einsatz von Beschichtungs-, Ätz- und Dotiertechniken in Verbindung mit Fotolithografie. 

Beim Übergang zur Nanotechnologie werden letztere durch Verfahren der 

Selbstorganisation ergänzt. Hier kommen spezielle Verfahren zum Einsatz, die unter der 

Bezeichnung Bottom up- und Top down-Prozesse zusammengefasst werden. Studierende 

können zwischen den einzelnen Prozessen unterscheiden und verstehen den 

grundlegenden Aufbau von Mikro- und Nanosystemen. 

Inhalt: 

- Grundlagen der Vakuumtechnik 

- Beschichtungstechnik: Physikalische (Physical Vapor Deposition - PVD) und chemische 

(Chemical Vapor Deposition - CVD) Abscheidung von Filmen aus der Dampfphase, 

galvanische Verfahren 

- Dotierung und Oberflächenumwandlung 

- Ätztechnik: Nasschemisches Ätzen, physikalisches, physikalisch-chemisches und 

chemisches Trockenätzen 

- Fotolithografische Verfahren zur Strukturdefinition 

- Nanotechnologie: Bottom up- und Top down-Prozesse 

- Fertigung im Reinraum 


--- 


--- 


Vorlesungsskript; Wautelet: Nanotechnologie, Oldenbourg, 2008; M.J. Madou: 

Fundamentals of Microfabrication. 2. Ausgabe, Boca Raton [u.a.]: CRC Press, 2002; S. 

Büttgenbach: Mikromechanik : Einführung in Technologie und Anwendungen. 2. Auflage, 

Teubner, 1994 


Reinraumübungen 




Seite 44


Physik I - Mechanik und Relativität 

Semesterlage Wintersemester 

Modulverantwortliche(r) Institute der Experimentalphysik 


(SWS) 


Erwerb der LP 


Vorlesung Mechanik und Relativität 

Übung zu Mechanik und Relativität 

Studienleistung: Übungsaufgaben, Klausur 


(ECTS): 

6 


(h): 



(h): 

90 

Die Studierenden haben eine anschauliche Vorstellung physikalischer 

Phänomene der Mechanik und Relativität gewonnen. Sie kennen die 

einschlägigen Gesetzmäßigkeiten und können diese mit Schlüsselexperimenten 

begründen. Die Studierenden sind mit der Bearbeitung von Beispielaufgaben der 

Mechanik und Relativität vertraut und können Aufgaben mit angemessenem 

Schwierigkeitsgrad eigenständig lösen. 

Inhalte: 

� Mechanik eines Massepunktes, Systeme von Massepunkten und Stöße 

� Dynamik starrer ausgedehnter Körper 

� Reale und flüssige Körper, Strömende Flüssigkeiten und Gase 

� Temperatur, Ideales Gas, Wärmetransport 

� Mechanische Schwingungen und Wellen 


� Demtröder, Experimentalphysik 1, Mechanik und Wärme, Springer Verlag 

� Gerthsen, Physik, Springer Verlag 

� Tipler, Physik, Spektrum Akademischer Verlag 

� Feynman, Lectures on Physics, Band 1; Addison-Wesley Verlag 


Schulkenntnisse in Mathematik und Physik (gymnasiale Oberstufe) 

ggf. Eingangsvoraussetzungen und ggf. Teilnehmerzahlbegrenzung: keine 

Seite 45


Seite 46 

Physik II - Elektrizität 

Semesterlage Sommersemester 



(SWS) 


Erwerb der LP 


Vorlesung Elektrizität 

Übung zu Elektrizität 

Studienleistung: Übungsaufgaben und Klausur 


Präsenzstudium Selbststudium 

8 

90 

(ECTS): 

(h): 

(h): 


Die Studierenden verfügen über fundiertes Faktenwissen auf dem Gebiet der 

Elektrizitätslehre. Sie sind in der Lage die einschlägigen Gesetzmäßigkeiten 

herzuleiten und können diese mit Schlüsselexperimenten begründen. Die 

Studierenden können Aufgaben mit angemessenem Schwierigkeitsgrad 

eigenständig lösen. 

Inhalte: 

� Elektrostatik, Elektrischer Strom, Statische Magnetfelder, Zeitlich 

veränderliche Felder 

� Maxwellsche Gleichungen, Elektromagnetische Wellen 

� mehrdimensionale Bewegung: Impuls, Drehimpuls, Potential 

� Zentralkraft: Kepler-Problem, effektives Potential, Streuquerschnitt 


� Demtröder, Experimentalphysik 2, Elektrizität und Optik, Springer Verlag 

� Gerthsen, Physik, Springer Verlag 

� Tipler, Physik, Spektrum Akademischer Verlag 

� Feynman, Lectures on Physics, Band 2; Addison-Wesley Verlag 


Vorlesungen Mechanik und Relativität und Mathematische Methoden der Physik 


150


Physik III - Optik, Atomphysik, Quantenphänomene 




(SWS) 


Erwerb der LP 

Vorlesung Optik, Atomphysik, 


Übung zu Optik, Atomphysik, 


Studienleistung: Übungsaufgaben 

Prüfungsleistung: mündliche Prüfung 

Notenzusammensetzung Note der mündlichen Prüfung 


Präsenzstudium Selbststudium 

8 

90 

150 

(ECTS): 

(h): 

(h): 


Die Studierenden kennen die fundamentalen experimentellen Befunde und 

verstehen die zugrunde liegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten der Optik 

und Atomphysik. Die Studierenden sind in der Lage diese Gesetzmäßigkeiten 

eigenständig auf physikalische Problemstellungen anzuwenden. 

Inhalte: 

� Geometrische Optik 

� Welleneigenschaften des Lichts: Interferenz, Beugung, Polarisation, 

Doppelbrechung 

� Optik, optische Instrumente 

� Materiewellen, Welle-Teilchen-Dualismus 

� Aufbau von Atomen 

� Energiezustände, Drehimpuls, magnetisches Moment 

Mehrelektronensysteme, Pauli-Prinzip Spektroskopie, spontane und stimulierte 

Emission 


� Demtröder Experimentalphysik 2 und 3, Springer Verlag 

� Berkeley Physikkurs 

� Bergmann/Schäfer 

� Haken, Wolf, Atom- und Quantenphysik, Springer Verlag 


Module Physik I - Mechanik und Relativität und Physik II - Elektrizität 


Seite 47


Physikalische Chemie I 

Physical Chemistry I 

Dozent: Caro, Heitjans, Becker, Imbihl 


Die Studierenden erhalten durch die Vorlesung und Übungen die Fähigkeit, die 

Grundlagen der Thermodynamik, der Kinetik und der Gleichgewichtselektrochemie zu 

verstehen und anzuwenden. Insbesondere das Verständnis thermo-dynamischer Potentiale 

und deren Anwendung auf chemische Probleme steht im Mittelpunkt. Das Verständnis von 

Struktur-Eigenschaft-Beziehungen nanostrukturierter Materie soll vermittelt und verstanden 

werden. 

Inhalt: 

Die Eigenschaften der Gase; Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik; Thermochemie; 

Bildungsenthalpien; Zustandsfunktionen und totale Differentiale; Der zweite Hauptsatz; Der 

Dritte Hauptsatz der Thermodynamik; Freie Energie und Freie Enthalpie; Das chemische 

Potential; Physikalische Umwandlung reiner Stoffe; Die thermodynamische Beschreibung 

von Mischungen; Kolligative Eigenschaften; Aktivitäten; Phasendiagramme; Das chemische 

Gleichgewicht; Die Verschiebung des Gleichgewichtes bei Änderung der Reaktionsbedingung; 

Gleichgewichtselektrochemie; Formalkinetik. Änderung der physikalisch-chemischen 

Eigenschaften nanostrukturierter Systeme, insbesondere bei Vergrößerung der Oberfläche. 

In den Übungen wird der Vorlesungsstoff zusammenfassend anhand von Übungsaufgaben 

wiederholt. Dabei steht u.a. auch der Anwendungsbezug im Vordergrund. Zu einem Anteil 

von etwa 25% der Übungsaufgaben wird der gelehrte Vorlesungsstoff vom Studierenden 

weiter entwickelt, so dass ein erweitertes Verständnis resultiert. 


--- 



P.W. Atkins, Physikalische Chemie, 3. korr. Aufl., 2002; 

G. Wedler, Lehrbuch der Physikalischen Chemie, 4. Aufl., 1997 


--- 




Seite 48


Sensorik und Nanosensoren - Messen nicht-elektrischer 

Größen 

Dozent: Zimmermann Webseite: 

http://www.geml.uni-hannover.de 


Die Studierenden sollen einen Überblick über die verschiedenen Sensorprinzipien und 

Messmethoden zur Erfassung nicht-elektrischer Größen erhalten. Es werden sowohl die 

gängigen physikalischen, optischen, chemischen und biochemischen Sensoren (unter 

anderem in Form von Halbleitersensoren) und Messmethoden als auch Nanosensoren 

vorgestellt, die aufgrund ihrer Eigenschaften völlig neue Möglichkeiten in der Sensorik 

bieten. 

Inhalt: 

Theoretische Grundlagen und Anwendungsbeispiele verschiedener Sensorprinzipien 

(physikalisch, halbleitend, optisch, chemisch und biochemisch) und Messmethoden zur 

Erfassung nicht-elektrischer Größen: Temperatur, geometrische Größen (Weg, Winkel, 

Lage, Position, Füllstand), mechanische Größen (Kraft, Druck, Masse, Drehmoment, 

Dichte, Viskosität, Oberflächenspannung), kinematische Größen (Drehzahl, 

Beschleunigung, Geschwindigkeit), strömungstechnische Größen (Volumenstrom, 

Massendurchfluss), Magnetfeld, optische und akustische Größen, chemische und 

biochemische Größen (Feuchte, pH-Wert, Stoffkonzentration), Nanosensoren. 


Keine. Ein gutes Verständnis physikalisch-naturwissenschaftlicher Zusammenhänge ist 

hilfreich. Das Labor „Sensorik - Messen nicht-elektrischer Größen“ und die Vorlesung 

„Sensoren in der Medizintechnik“ sind empfehlenswerte Ergänzungen. 

Literaturempfehlungen: 

Eine entsprechende Literaturliste wird zu beginn der Vorlesung zur Verfügung gestellt. 

Präsenzstudienzeit: 42h Art der Prüfung: schriftlich oder mündlich V2/Ü1 



Seite 49


Technische Chemie 1 

Technical Chemistry I 

Dozent: Bellgardt, Scheper 


Die Studierenden erarbeiten sich im Rahmen der Vorlesung Grundlagen auf dem Gebiet 

der chemischen Reaktionstechnik. Sie lernen, welche Grundkenntnisse notwendig sind, um 

eine chemische Reaktion unter wirtschaftlichen Bedingungen in großtechnischem Maßstab 

durchführen zu können. Diese Kenntnisse werden von Ihnen in den Übungen an Hand von 

Aufgabenstellungen aus der Praxis vertieft. Neben der Fachkompetenz erhalten die 

Studierenden Einblicke in die berufliche Praxis der chemischen Produktionstechnik. Dabei 

werden gesetzliche Regelungen, z.B. Genehmigungsfragen, nicht ausgeklammert (Zusatzqualifikation). 

Fragen der sicheren Produktion, des Freisetzens und Entsorgens von 

Nanoteilchen werden behandelt. 

Inhalt: 

Die Vorlesung beginnt mit einer Zusammenstellung der für die Reaktionstechnik wichtigen 

Grundlagen der chemischen Thermodynamik. Sie behandelt die Beschreibung von 

Nichtgleichgewichts-Systemen anhand von Bilanz- u. Materialgleichungen. Praxisrelevante 

Aussagen aus der Chemischen Kinetik folgen, wobei auch die Kinetik heterogener 

katalysierter Prozesse berücksichtigt wird. Mit der Vorstellung des Verweilzeitverhaltens 

von idealem Durchfluss-Rührkessel, idealem Strömungsrohr und idealer Kaskade beginnt 

die eigentliche Diskussion der Technischen Reaktionsführung. Die Behandlung der 

Grundtypen chemischer Reaktoren und deren Umsatzverhalten anhand der Bilanzgleichungen 

hat zunächst die isotherme Reaktionsführung im Auge. Das Umsatzverhalten nicht 

isothermer Reaktoren folgt. Risiken des unkontrollierten Freisetzens von Nanoteilchen. 

Produktion von Nanoteilchen in unterschiedlichen Mengen-Maßstäben und deren scale up. 


Empfohlene Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in Mathematik sowie in den Grundlagen der 

Physikalischen Chemie 


--- 


Wird in der Vorlesung bekannt gegeben 


--- 




Seite 50


Technische Mechanik I für Maschinenbauer 

Engineering Mechanics I 

Dozent: Wallaschek,Wriggers 


Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung von Kenntnissen über die Grundbegriffe der 

Mechanik. Die Studierenden lernen das Schnittprinzip und das darauf aufbauende 

Freikörperbild kennen. Im Anschluss daran erfolgt eine Einführung in die Statik starrer 

Körper, insbesondere der ebenen Systeme. Nach der Erklärung der Gleichgewichtsbedingungen 

können die Studierenden das erlernte Wissen auf technische Beispiele 

anwenden. Dazu gehören auch Systeme mit Reibung und die Berechnung von 

Beanspruchungsgrößen. 

Inhalt: 

- Grundgrößen, Maßeinheiten, Axiomatik der Statik; 

- Reduktion allgemeiner Kraftsysteme; 

- Gleichgewichtsbedingungen, deren Anwendung auf überwiegend ebene Systeme von 

Stäben und Balken: Auflagerreaktionsberechnungen, Schwerpunkte, Reibung, Stabwerke; 

- Beanspruchungsgrößen: Normalkraft- und Querkraftverteilung, Biegemomentenverlauf. 


--- 


--- 


Vorlesungsskript, Aufgaben- und Formelsammlung. Hagedorn: Technische Mechanik, Bd.1 

- Statik, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt a.M., 2003; Gross, Hauger, Schnell: Technische 

Mechanik, Bd. 1- Statik, Springer Verlag. 


Integrierte Lehrveranstaltung bestehend aus Vorlesung, Hörsaalübung und Gruppenübung. 




Seite 51


Technische Mechanik II für Maschinenbauer 

Engineering Mechanics II 

Dozent: Wallaschek,Wriggers 


Im Rahmen der Vorlesung erfolgt eine Einführung in die Festigkeitslehre. Die Studierenden 

erwerben dabei Kenntnisse über die in schlanken Bauteilen (Stäbe und Balken) 

auftretenden 

Belastungen und die dadurch erzeugten Verformungen. Für statisch bestimmte Systeme 

können die Studierenden die Beanspruchungsgrößen dabei vorab mit den in "Technische 

Mechanik I" gelehrten Methoden berechnen. Für die Berechnung statisch unbestimmter 

Systeme werden geeignete Verfahren vorgestellt. 

Inhalt: 

- Spannungen und Formänderungen von Zugstäben, homogenen Biegebalken bei 

vorwiegend gerader Biegung sowie Torsionsstäben; 

- Berechnung der Biegelinie bei statisch bestimmten und unbestimmten Systemen; 

Knickung; 

- Ebener Spannungs- und Dehnungszustand; 

- Verfahren zur Berechnung statisch unbestimmter Systeme/Fachwerke; 

- Mohr'scher Kreis; 

- Versagenskriterien; 

- Kesselformeln; 

- Passive Formänderungsarbeiten; 

- Hydrostatik. 


Technische Mechanik I 


--- 


Vorlesungsskript, Aufgaben- und Formelsammlung. Hagedorn: Techn. Mechanik, Bd. 2 - 

Festigkeitslehre, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt a.M., 2003. Gross, Hauger, Schnell: 

Techn. Mechanik, Bd 2 - Festigkeitslehre, Springer Verlag. 


Integrierte Lehrveranstaltung bestehend aus Vorlesung, Hörsaalübung und Gruppenübung. 


Selbststudienzeit: 127h Studienleistung: schriftlich SS 


Seite 52


Modulname, Nr. 

Technisches Englisch 

(Technical English) 

Regelmäßigkeit Jährlich, Sommersemester 

Modulverantwortung Traynor 

Art der Lehrveranstaltungen 

(SWS) 

Leistungsnachweis 

zum Erwerb der LP 

Englisch für Nanotechnologie, C1 (2SWS) 

Hausarbeit (Essay) 

Notenzusammensetzung Note der Hausarbeit 


(ECTS): 


2 


(h): 

26 

Selbststudium 

(h): 

Die Studierenden sind in der Lage eigenständig zu ausgewählten Themen der 

Nanotechnologie zu recherchieren und sich in das von ihnen gewählte Spezialthema 

zu vertiefen. In diesem Zusammenhang kennen sie nicht nur die Fachtermini der 

Nanotechnologie in englischer Fachsprache sondern erwerben durch die 

Ausarbeitung eines Vortrags Soft Skills (Präsentationstechnik). 

Inhalte: 

Anhand von englischer Originalliteratur wird ein aktuelles Thema aus dem Bereich 

der Nanotechnologie ausgewählt, zu dem ein schriftlicher Aufsatz verfasst und ein 

mündlicher Vortrag ausgearbeitet werden soll. 

Grundlegende Literatur: wird in der Veranstaltung bekanntgegeben 

Empfohlene Vorkenntnisse: 7 Jahre Schulunterricht in Englisch 

ggf. Eingangsvoraussetzungen und ggf. Teilnehmerzahlbegrenzung: --- 

34 

Seite 53



Regelmäßigkeit jährlich 

Modulverantwortung Wallaschek 


(SWS) 



Seite 54 

Werkstoffkunde 

(Material Science) 

Werkstoffkunde A: Grundlagen der Werkstoffkunde (V2) WS 

Werkstoffkunde B: Eisenmetalle (V2) SoSe 

Grundlagenlabor Werkstoffkunde (Laborpraktikum) SoSe 

Studienleistung: Laborpraktikum 

Prüfungsleistung: beide Klausuren zu Werkstoffkunde A und B 

Notenzusammensetzung Durchschnitt der beiden Klausurnoten 


(ECTS): 

8 Präsenzstudium (h): 48 Selbststudium (h): 192 


Die Studierenden kennen die grundlegenden, metallischen Werkstoffe für Konstruktionen und 

sonstige Anwendungen mit Schwerpunkt auf eisenhaltigen Werkstoffen. Sie sind in der Lage, 

aufgrund der erlernten physikalisch-chemischen Eigenschaften verschiedenster Werkstoffe und 

deren Legierungselemente, Zusammenhänge zu deren metallurgischem Verhalten herzustellen 

und können diese Fähigkeit auf andere Bereiche im Studium übertragen. Studierende sind im 

praktischen Umgang mit diesen Werkstoffen durch die Durchführung von praktischen Übungen 

erprobt. 

Inhalte: 

Leichtmetalle, Verbundmetalle, Hartmetalle, Glasmetalle und amorphe Metalle, Polymerwerkstoffe, 

Keramik, zerstörungsfreie Prüfverfahren; Zugversuch, Wärmebehandlung, 

Kerbschlagbiegeversuch, Härtemessung, Korrosionsversuch, Tribometerversuch, 

Metallographieversuch, zerstörungsfreie Prüfmethoden 


� Vorlesungsskript; 

� Bargel, Schulze: Werkstoffkunde. 

� Hornbogen: Werkstoffe; 

� Macherauch: Praktikum in der Werkstoffkunde. 

� Askeland: Materialwissenschaften 

Empfohlene Vorkenntnisse: --- 

ggf. Eingangsvoraussetzungen und ggf. Teilnehmerzahlbegrenzung: ---


Anorganische Chemie II 

Inorganic Chemistry II 

Dozent: Urland, Behrens, Binnewies, Schneider 


Die Studierenden können am Ende der Veranstaltung wesentliche Konzepte und 

ausgewählte spezielle Aspekte der Anorganischen Chemie verstehen und anwenden 

(Fachkompetenz). Die Lehrinhalte bauen direkt auf die im Modul CBV-1 vermittelten 

Grundlagen auf. Da etwa die Hälfte der Materialien der Nanotechnologie anorganischer 

Natur ist, vermittelt diese Veranstaltung weitere materialwissenschaftliche Grundlagen der 

Nanotechnologie. 

Inhalt: 

Spezielle Aspekte der Chemie der Hauptgruppenelemente: 

- MO-Theorie von zweiatomigen Molekülen, dreiatomigem Moleküle 

- Wasserstoffbrückenbindungen 

- Borane und Boranate 

- Molekülchemie 

- nichtwässrige Lösungsmittel 

- spezielle Aspekte der Chemie der Nebengruppenelemente: 

- MO-Theorie von Komplexen 

- magnetische Eigenschaften 

- spektroskopische Eigenschaften 

- metallorganische Komplexe 

- Elementalkyle 


Empfohlene Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in Anorganischer Chemie, Lehrinhalte der V 

Molekülsymmetrie & Kristallographie und Instrumentelle Methoden I 


--- 



Chemie, 1. Aufl., 2004, Spektrum Verlag; C.E. Mortimer, Chemie, 6. Aufl., 1996, Georg- 

Thieme- 

Verlag, Stuttgart 


--- 

Präsenzstudienzeit: 20h Art der Prüfung: mündlich V1/SE1 

Selbststudienzeit: 70h Studienleistung: WS 


Seite 55


Anorganische Chemie III 

Inorganic Chemistry III 

Dozent: Urland, Behrens, Binnewies, Wiebcke 


Die Studierenden können am Ende der Veranstaltung spezielle Themen aus dem Bereich 

der Anorganischen Chemie verstehen und speziellere Konzepte anwenden. Verständnis 

der Herstellung und Handhabung von Nanoteilchen. 

Inhalt: 

Die Vorlesung befasst sich mit aktuellen spezielleren Themen aus der Chemie fester Stoffe, 

der Chemie anorganischer Molekülverbindungen und der Chemie von Komplexen 

der Nebengruppenmetalle. Die Lehrinhalte bauen auf den im Modul CBVP-3 vermittelten 

Grundlagen auf. Herstellung und Stabilität von anorganischen Nanoteilchen, 

Depositionierung anorganischer Nanoteilchen. 


Empfohlene Vorkenntnisse: Kenntnisse in Anorganischer Stoffchemie und den 

theoretischen Grundlagen instrumenteller Methoden 


--- 



Chemie, 1. Auflage 2004, Spektrum-Verlag; E. Riedel, Moderne anorganische Chemie, de 

Gruyter 1999 


--- 




Seite 56





(ohne Praktikum) 

Art der Lehrveranstaltung / SWS V Anorganische Chemie von Materialien und 

Nanosystemen (3 SWS, WS) 

Ü Anorganische Chemie von Materialien und 

Nanosystemen (1 SWS, WS) 

V Festkörpersynthese und Materialpräparation (3 SWS, 

SoSe) 

Semester WS / ab1. Semester und SoSe / ab 2. Semester 

Verantwortlicher Behrens 

Dozenten Behrens, Schneider 


Arbeitsaufwand 98 h Präsenzzeit 142 h Selbststudium 


Voraussetzungen nach 


Keine 

Empfohlene Voraussetzungen Fortgeschrittene Kenntnisse in anorganischer Chemie 

Studienleistungen keine 

Prüfungsleistungen mündliche Prüfung (30 min) über die Themengebiete 

des Moduls 

Medienform Tafelanschrieb, Overheadfolien, Powerpoint- 

Präsentation, Übungsblätter 

Vorlesung/Übungen: Anorganische Chemie von Materialien und Nanosystemen 

Angestrebte Lernziele: 

Die Strukturen und Eigenschaften sowie die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen und 

Anwendungen von wichtigen Materialien, vor allem anorganischen Festkörpern, sollen erlernt 

werden. Dabei sollen die Studierenden erkennen, dass sich die Eigenschaften ausgedehnter 

Systeme (Bulk-Materialien) stark von nanoskaligen Materialien unterscheiden können. 

Inhalte: 

In der Veranstaltung wird das Bändermodell auf Basis chemischer Konzepte (LCAO-Ansatz 

zur Erzeugung von Kristallorbitalen) hergeleitet und es werden die daraus ableitbaren 

grundlegenden 

elektronischen und spektroskopischen Eigenschaften (elektrische Leitfähigkeit, Art der 

Bandlücke etc.) der Materialien erläutert. Die Defektstrukturen verschiedener anorganischer 

Materialien und ihr Einfluss auf deren Chemie werden erläutert. 

Die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen wichtiger Arten anorganischer Festkörper (Metalle, 

kovalente Verbindungen, Halbleiter, ionische Verbindungen, intermetallische Verbindungen, 

Silicate) werden behandelt, jeweils auch unter Berücksichtigung ihrer nanoskaligen Analoga. 

Dabei werden insbesondere mechanische Eigenschaften, elektrische Eigenschaften, 

dielektrische und magnetische Eigenschaften besprochen. 

Literatur: [1] Smart & Moore: Einführung in die Festkörperchemie, [2] U. Müller: Anorganische 

Strukturchemie, [3] A.R. West: Grundlagen der Festkörperchemie. Weitere empfehlenswerte 

Literatur wird in der Vorlesung vorgestellt. 

Seite 57


Vorlesung: Festkörpersynthese und Materialpräparation 


Die Studierenden sollen verschiedene Syntheseverfahren für die Herstellung von 

anorganischen Festkörpern und für die Präparation anorganischer Materialien erlernen und 

befähigt werden, deren Vor- und Nachteile gegeneinander abzugrenzen, um ein Gefühl für die 

Wahl derjenigen Methode zu erhalten, welche für eine gegebene Aufgabenstellung am 

geeignetsten ist. 

Inhalte: 

Im ersten Teil der Veranstaltung werden klassische Synthesemethoden vorgestellt: 

Reaktionen im festen Zustand (Fest-fest-Reaktionen, selbstfortschreitende Reaktionen, 

Mechanosynthese, druckinduzierte Umwandlungen), Flüssig-fest-Reaktionen ( 

Einkristallzuchtverfahren, Präzipitation, Kristallisation, Solvothermalsynthesen, Sol-Gel- 

Verfahren, Glasbildung und Glaskristallisation) und Gas-fest-Reaktionen (Transportreaktionen, 

Gasphasenabscheidung, Sputtering, Aerosol-Verfahren). 

Im weiteren Verlauf der Vorlesung wird auf Methoden mit erhöhter Kontrolle über den 

Reaktionsausgang, wie strukturdirigierende Synthesen (Precursor-Verfahren, Einsatz 

molekularer und aggregierter Strukturdirektoren, Biomineralisation) und strukturlimitierte 

Synthesen (Ionenaustausch, Intercalation, Insertion) eingegangen. 

Literatur: 

[1] Smart & Moore, Einführung in die Festkörperchemie, [2] U. Schubert, N. Hüsing, Synthesis 

of Inorganic Materials, Wiley VCH, 2004. Weitere empfehlenswerte Literatur wird zu Beginn 

der Veranstaltung vorgestellt 

Seite 58


Atom- und Molekülphysik 


Modulverantwortliche(r) Institut für Quantenoptik 

Lehrveranstaltungen (SWS) 


Erwerb der LP 


Vorlesung Atom- und Molekülphysik 

Übung Atom- und Molekülphysik 

Praktikum Laborpraktikum Atom- und Molekülphysik 

Studienleistung: Laborübung 

Prüfungsleistung: Klausur oder mündl. Prüfung 



Selbststudium 

8 

105 

135 

(ECTS): 

(h): 

(h): 


Die Studierenden verstehen die grundlegenden Konzepte der Atom- und Molekülphysik 

und können diese eigenständig auf ausgewählte Probleme anwenden. Sie kennen 

fortgeschrittene experimentelle Methoden des Gebietes und können diese unter Anleitung 

anwenden. 

Inhalte: 

� Zusammenfassung H-Atom 

� Atome in statischen elektrischen und magnetischen Feldern 

� Fein-/Hyperfeinstrukturen atomarer Zustände 

� Wechselwirkung mit dem EM Strahlungsfeld 

� Mehrelektronensysteme 

� Atomspektren/Spektroskopie 

� Vibration und Rotation von Molekülen 

� Elektronische Struktur von Molekülen 

� Dissoziation und Ionisation von Molekülen 

� Ausgewählte Experimente der modernen Atom- und Molekülphysik 


� T. Mayer-Kuckuck, Atomphysik, Teubner, 1994 

� B. Bransden, C. Joachain, Physics of Atoms and Molecules, Longman 1983 

� H. Haken, H. Wolf, Atom- und Quantenphysik sowie Molekülphysik und 

Quantenchemier, Springer 

� R. Loudon, The Quantum Theory of Light, OUP, 1973 

� W. Demtröder, Molekülphysik, Oldenbourg, 2003 ISBN: 3486249746 


� Module Mechanik und Relativität, Elektrizität, Optik, Atomphysik, Quantenphänomene 

und Moleküle, Kerne, Teilchen, Festkörper 


Seite 59


Aufbau- und Verbindungstechnik 

Electronic Packaging 

Dozent: Rissing E-Mail: 

rissing@impt.uni-hannover.de 


Ziel des Kurses ist die Vermittlung von Kenntnissen über Prozesse und Anlagen, die der 

Hausung von Bauelementen und der Verbindung von Komponenten dienen. Wesentlich ist 

die Beschreibung der Prozesse, die zu den Arbeitsbereichen Packaging, 

Oberflächenmontage von Komponenten und Chip-on-Board zu rechnen sind. Die 

Studierenden erhalten in diesem Kurs ein Verständnis für die unterschiedlichen Ansätze, 

die in der Aufbau- und Verbindungstechnik bei der Systemintegration von Mikro- und 

Nanobauteilen zum Einsatz kommen. 

Inhalt: 

- Grundlagen der SMD-Technik 

- Verfahren der COB-Technik 

- Die-Bonden 

- Wire-Bonden (Thermosonic, Thermokompressions- und Ultraschallbonden) 

- Vergießen und Molden 

- Advanced Packaging 


--- 


--- 


Reichl: Direkt-Montage, Springer-Verlag, 1998. 

Ning-Cheng Lee: Reflow Soldering Processes and Troubleshooting, Newnes 2001. 


--- 




Seite 60


Beschichtungstechnik und Lithografie 

Deposition Technology and Lithography 




Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung eines physikalischen und chemischen 

Grundverständnisses der in der Mikro- und Nanotechnologie zum Einsatz kommenden 

Prozesse sowie deren mathematische Beschreibung. Dargestellt werden physikalische 

(PVD) und chemische (CVD) Wachstumsprozesse dünner Schichten, Analysetechniken 

sowie optische Grundlagen der Fotolithografie. 

Inhalt: 

- Grundlagen der Materialwissenschaften: Kristallstruktur u. Wachstum dünner Schichten: 

- Vakuumtechnologie: Viskoser und molekularer Gastransport im technischen Vakuum; 

- Atomarer Filmniederschlag: Thermodynamische Grundlagen der physikalischen (PVD) 

und chemischen (CVD) Deposition von Filmen aus der Dampfphase; 

- Charakterisierung dünner Schichten; 

- Fotolithografie: Optische Grundlagen, Fresnelbeugung bei Kontakt- und 

Proximitybelichtung, Fraunhoferbeugung bei Projektionsbelichtung, Chemie von 

Fotolacken. 


Vorlesung Mikro- und Nanotechnologie 


--- 


Vorlesungsskript. Ohring: The Material Science of Thin Films, Academic Press, San Diego 

1992. Thompson et al.: Introduction into Microlithography, 2 nd Edition, American Chemical 

Society, Washington DC 1994. 


--- 




Seite 61


Bipolarbauelemente 

Microelectronic Devices I: Bipolar Devices 

Dozent: Wietler 


Aufbauend auf der Vorlesung "Halbleiterelektronik" aus dem Bachelorstudium sollen 

vertiefte Kenntnisse der physikalischen Vorgänge in Halbleiterbauelementen und deren 

Funktionsmechanismen erworben werden. Auf Grund dieses Wissens sollen die statischen 

und dynamischen Eigenschaften der Bipolarbauelemente erarbeitet werden. Im Ergebnis 

sollen die Studierenden die wichtigsten wissenschaftlichen Kenntnisse erwerben, die einen 

Einstieg in die Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Bauelemente der 

Mikroelektronik und der Nanoelektronik ermöglichen. 

Inhalt: 

- Physikalische Grundlagen der Halbleiterelektronik 

- PN- und Metall-Halbleiter-Dioden 

- Bipolartransistoren 


Empfohlene Vorkenntnisse: Halbleiterelektronik I, Halbleitertechnologie 


--- 


Vorlesungsskript: Hofmann, Bipolarbauelemente (Physik, Dioden, Bipolartransistor); R.F. 

Pierret, Semiconductor Device Fundamentals, Addison-Wesley, 1996; ; R.S. Muller and 

T.I. Kamins, Device Electronics for Integrated Circuits, John Wiley & Sons, 2003; S.M. Sze 

and K.K. Ng, Physics of Semiconductor Devices, Wiley-Interscience, 2007 


--- 




Seite 62


Grenzflächen, Kolloide und Nanoteilchen 

Colloids and Interfaces and organisation of nanoparticle 

Dozent: Caro, Feldhoff 


Die Studierenden sollen den allgemeinen Aufbau und die wichtigsten Eigenschaften von 

Clustern und Kolloiden erlernen. Besonders wichtig ist dabei das Verständnis der 

Grenzflächenphänomene, welche der Stabilisierung von Clustern und Nanoteilchen. 

sowohl in der Gasphase als auch in flüssiger und fester Phase zugrunde liegen. 

Grundlagen für die Handhabung von Systemen aus Nanoteilchen werden vermittelt. 

Inhalt: 

Es wird die Synthese und Stabilisierung von Clustern und Nanoteilchen in der Gasphase 

und kolloidalen Lösungen vorgestellt und die Bildung von Kolloidassoziaten erläutert. Zum 

Verständnis werden Phänomene der Thermodynamik von Oberflächen, die Wechselwirkungspotentiale 

(van der Waals-Kräfte) und die Transporteigenschaften innerhalb von 

Suspensionen besprochen. Es werden bedeutende Aspekte der Adsorption auf Festkörperoberflächen, 

der Adsorption an geladenen Grenzflächen, der Elektrokinetik und der 

Koagulation von Clustern diskutiert. Die statistische Mechanik von Flüssigkeiten und 

Streuexperimente an kolloidalen Strukturen werden vorgestellt. Der Einfluss von externen 

Feldern auf die Größe und Form kolloidaler Teilchen wird untersucht. Begriffe wie 

Rheologie, Zetapotential oder Doppelschicht werden diskutiert. 


Empfohlene Vorkenntnisse: Fortgeschrittene Kenntnisse in Physikalischer Chemie 


--- 


R. J. Hunter, Foundations of Colloid Science, Oxford University Press, 2004; H.-D. Dörfler, 

Grenzflächen- und Kolloidchemie, VCH Verlag, 1994; G. Brezinsky, H. Mügel, 

Grenzflächen und Kolloide, Spektrum Verlag, 1993 


1. Vorlesung: Physikalische Chemie von Grenzflächen 

2. Vorlesung: Kolloide und Nanoteilchen 

Prüfung: Klausur (2 St) über die Themengebiete des Moduls 

Präsenzstudienzeit: 63h Art der Prüfung: schriftlich V4/P2 

Selbststudienzeit: 177h Studienleistung: Laborübung SS 


Seite 63


Grundlagen der Epitaxie 

Basics of Epitaxy 

Dozent: Fissel E-Mail: 

fissel@lfi.uni-hannover.de 


Die Epitaxie ist eine wissenschaftliche Methode zur Untersuchung der Mechanismen des 

Wachstums (der Herstellung) von einkristallinen Schichten und Schichtsystemen. 

Gleichzeitig stellt die Epitaxie eine wichtige Technologie der heutigen Mikroelektronik dar. 

Interessant für zukünftige Anwendungen der Epitaxie ist insbesondere die Möglichkeit der 

kontrollierten Erzeugung von kristallinen Materialien und Materialsystemen auf 

Größenskalen von wenigen Nanometern. Die Studierenden erwerben somit fundiertes 

Wissen über die theoretischen und experimentellen Grundlagen zukunftsträchtiger 

Methoden der Nanotechnologie. Sie kennen verschieden experimentelle Ansätze und 

können diese aufgrund ihrer Stärken und Schwächen einordnen. 

Inhalt: 

- Grundlagen der Kristallographie 

- Verfahren und Methoden der Epitaxie 

- Epitaxie niedrig-dimensionaler Strukturen 

- Experimentelle Untersuchungen der Epitaxieprozesse 

- Mechanismen des Schichtwachstums 

- Dotierungen und Defekte in Epitaxieschichten 

- Oberflächen und ihre Präparation 


Empfohlene Vorkenntnisse: Halbleitertechnologie 


--- 


Vorlesungsskript „Epitaxie“; Fissel, A ; Schneider, H.S.; Ickert, L.: Halbleiterepitaxie, Dr. 

Alfred 

Hüthig Verlag, Heidelberg 1984; Kleber, W.: Einführung in die Kristallographie; Verlag 

Technik, 

Berlin 


Laborführung im Rahmen der Vorlesung 




Seite 64


Grundlagen der Lasermedizin und Biophotonik 

Introduction to Medical Laser Application and Biophotonics 

Dozent: Heisterkamp, Lubatschowski E-Mail: 

h.lubatschowski@lzh.de 


Die Studierenden werden an die Grundlagen der Laser-Gewebe-Wechselwirkung 

herangeführt und lernen diese an klinisch relevanten Anwendungsbeispielen umzusetzen. 

Inhalt: 

- Lasersysteme für den Einsatz in Medizin und Biologie 

- Strahlführungssysteme und optische medizinische Geräte 

- Optische Eigenschaften von Gewebe 

- Thermische Eigenschaften von Gewebe 

- Photochemische Wechselwirkung 

- Vaporisation/Koagulation 

- Photoablation, Optoakustik 

- Photodisruption, nichtlineare Optik 

- klinische Anwendungsbeispiele 

- Zellchirurgie 

- Multiphotonen-Mikroskopie 

- Optische Pinzette 


Empfohlene Vorkenntnisse: Veranstaltungen „Kohärente Optik" bzw. „Nichtlineare Optik" 


--- 


Eichler, Seiler: „Lasertechnik in der Medizin." Springer-Verlag. 

Welch, van Gemert: „Optical-Thermal Response of Laser-Irradiated Tissue." Plenum 

Press. 

Bille, Schlegel: „Medizinische Physik." Bd. 2: Medizinische Strahlphysik, Springer. 


--- 




Seite 65


Grundlagen der Materialanalytik 

Basics of Material Analytics 

Dozent: Giese, Lacayo, Wiebcke 


Es sollen verschiedene Methoden zur Charakterisierung von Festkörpern erlernt werden. 

Die Festkörper können dabei sowohl als Bulk-Materialien als auch als Nanoteilchen 

vorliegen, und hauptsächlich organische oder anorganische Zusammensetzung aufweisen. 

Von besonderer Bedeutung für die Studierenden der Nanotechnologie ist, dass sich sowohl 

die chemische Zusammensetzung als auch die molekulare Struktur nanopartikulärer und 

makroskopischer Materie unterscheiden. 

Inhalt: 

Die Grundlagen der hochauflösenden und analytischen Elektronenmikroskopie werden am 

Beispiel mikro- und nanostrukturierter Feststoffe vermittelt. Schwerpunkte der Analytik 

werden die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDXS) und die Feinbereichselektronenbeugung 

(SAED) sein. Die grundlegenden Prinzipien der Transmissions- (TEM), 

und Rasterelektronenmikroskopie (SEM) werden behandelt. Dies umfassen Elektronenquellen, 

Elektronenlinsen, Aberrationen, Auflösungsvermögen, Hellfeld- (BF) und 

Dunkelfeldabbildung (DF) im Beugungsabsorptionskontrast sowie den Phasenkontrast 

(HRTEM) als auch die Abbildung mit Sekundärelektronen (SE) oder Rückstreuelektronen 

(BSE). Die Porosität von Festkörpern wird mit Hilfe der Adsorption von Gasen ermittelt. Die 

hierbei genutzten Verfahren und die Modelle, die zur Bestimmung der inneren Oberflächen 

und der Porengrößenverteilungen führen, werden vorgestellt und erläutert. 


Empfohlene Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in anorganischer, organischer und 

physikalischer Chemie, Grundkenntnisse in instrumentellen Analysenverfahren 


--- 


DIN 51005, Thermische Analyse (TA), Beuth Verlag GmbH, Berlin 30, Nov. 1983; W. F. 

Hemminger, H. K. Cammenga: Methoden der thermischen Analyse, Springer Verlag, 

Berlin, Heidelberg, 1989, S. 57 


--- 

Präsenzstudienzeit: 70h Art der Prüfung: schriftlich V2/P3 


Empfohlen ab dem: 1. Semester LP: 6 

Seite 66


Grundlagen integrierter Analogschaltungen 

Basics of Analog Integrated Circuit 

Dozent: Mathis E-Mail: 

mathis@tet.uni-hannover.de 


Im Rahmen dieser Lehrveranstaltung werden die Grundzüge der modernen 

Analogschaltungstechnik im Hinblick auf Anwendungen der CMOS-Analogtechnik 

im GHz-Bereich dargestellt. Insbesondere bei Frequenzen oberhalb von 20 GHz müssen 

nanostrukturierte CMOS-Bauelemente eingesetzt werden, um die entsprechenden 

Spezifkationen solcher Schaltungen zu erfüllen, d. h. moderne analoge CMOS- 

Schaltungstechnik ist nur möglich, wenn Verfahren der Nanoelektronik eingesetzt werden. 

Inhalt: 

- Einführung: Lineare und nichtlineare Modelle der analogen Schaltungstechnik 

- Mathematische Grundlagen nichtlinearer dynamischer Netzwerke 

- Die wichtigsten Modellklassen nichtlinearer Netzwerke 

- Nichtlineare Übertragungssysteme und deren Eigenschaften 

- Oszillatoren, PLL und Sigma-Delta-Wandler: Analysemethoden 


--- 


--- 


T.H. O'Dell: Die Kunst des Entwurfs elektronischer Schaltungen (deutsche Bearbeitung J. 

Krehnke, W. Mathis), Springer-Verlag 1990; T. H. O'Dell: Circuits for Electronic 

Instrumentation, Cambridge Univ Press, 2005 


Simulationsbasierte Übung 




Seite 67


Instrumentelle Methoden II 

Instrumentelle Methoden III 

Instrumental Methods II and III 

Dozent: Caro, Heitjans, Behrens, Berger, Binnewies, Duddeck 


Die Studierenden haben grundlegende Kenntnisse in den Themenbereichen, Optische und 

NMR-Spektroskopie sowie Massenspektrometrie, Chromatographie und Elektrophorese 

und der thermischen Analyse. Sie können die Verfahren auf der Basis der vermittelten 

Grundlagen in den Praktika anwenden. Sie sind in die physikalisch-chemischen 

Messmethoden eingeführt. Die Veranstaltung soll den Studierenden in die Lage versetzen, 

im Fall eines Materialversagens eigenständig oder in Zusammenarbeit mit speziell 

ausgebildeten Analytikern chemisch-analytische Methoden einzusetzen und auszuwerten. 

Inhalt: 

- Physikalische Grundlage: Kernspins im Magnetfeld, Freier 

Induktionsabfall, Einführung Fourier-Transformation-NMR, 

Spin-Gitter- und Spin-Spin-Relaxation. 

- Optische Spektroskopie: Elektronenniveaus, UV/VIS-Spektrometer, 

UV/VIS-Spektren, Inkrementenregeln für Diene und Enone. 

- Chromatographie und Elektrophorese: Theoretische Grundlagen, 

DC, LC: analytische Verfahren, präparative Verfahren. 

- Thermische Analyse: Physikalisch-chemische Grundlagen, 

Differentielle Thermoanalyse (DTA), Thermogravimetrie (TG), 

Differential Scanning Calorimetry (DSC), Experimentelle Aufbauten 

und Anwendungsbeispiele. 


Empfohlene Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in Mathematik und Physik, Grundlagen der 

Anorganischen, Organischen und Physikalischen Chemie 


--- 


Aktuelle Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben 


--- 

Präsenzstudienzeit: 28+28h Art der Prüfung: schriftlich V2+V2 

Selbststudienzeit: 62+62h Studienleistung: keine SS + WS 

Empfohlen ab dem: 2.Semester LP: 3+3 

Seite 68


Laborpraktikum Festkörperphysik 

Lab course in solid state physics 

Dozent: Dozenten der Festkörperphysik E-Mail: 

kahrs@fkp.uni-hannover.de 


Die Studierenden erwerben spezielle praktische Fertigkeiten und Kenntnisse der 

Festkörperphysik und können die entsprechend erforderlichen Methoden selber anwenden. 

Dabei entwickeln sie neben dem Fachwissen auch ihre Kommunikationsfähigkeit und 

Methodenkompetenz bei der Umsetzung von Fachwissen weiter. 

Inhalt: 

- Quantenhalleffekt 

- Epitaxie 

- Vakuumtechnik 

- Bindungszustände an Oberflächen und Grenzflächen 

- Beugungsverfahren mit Röntgenstrahlen und langsamen Elektronen 

- Tunnelmikroskopie und –spektroskopie 

- Nanostrukturierung, Elektronenstrahllithografie 

- Elektronenmikroskopie 

- Resonantes Tunneln 

. 





Wird im Praktikum bekanntgegeben 


--- 

Präsenzstudienzeit: 60h Art der Prüfung: Protokoll P4 

Selbststudienzeit: 60h SS/WS 


Seite 69


Laborpraktikum Halbleitertechnologie 

Lab Course in semiconductor technology 

Dozent: Osten, E-Mail: 

Osten@mbe.uni-hannover.de 


Das Labor vermittelt anhand mehrerer Versuche praxisnah die wichtigen Aspekte der 

Herstellung von mikroelektronischen Bauelementen. 

Inhalt: 

Die Teilnehmer werden in dem Labor alle zur Herstellung einer integrierten 

Schaltung notwendigen Prozessschritte kennen lernen und zum größten Teil 

selbst ausführen. Die von den Teilnehmern hergestellten Halbleiterbauelemente 

werden elektrisch charakterisiert. 


Kenntnisse aus den Vorlesungen "Halbleitertechnologie" und "Grundlagen der 

Halbleiterbauelemente" sind Voraussetzung für die Teilnahme an dem Labor. 



Wird im Praktikum bekanntgegeben 


Das Labor wird als Blockveranstaltung im Januar 2012 durchgeführt. 


Selbststudienzeit: 88h WS 


Seite 70


Laborpraktikum Mikrotechnik 

Lab Course in Microtechnology 




Die Studierenden erlernen Grundlagen des spinabhängigen Transports, mit dem die 

Erfassung magnetischer Felder möglich ist sowie die dazugehörige Messtechnik. 

Inhalt: 

- Herstellung von Nanometerschichten zur Fertigung von GMR-Sensoren 

- Magnetische Charakterisierung der Schichten 

- Aufnahme der elektrischen Kennlinie des GMR-Sensors 

Besprechen mit Prof. Rissing 

. 


Vorlesung „Mikro- und Nanotechnologie“ 



Vorlesungsskript „Mikro- und Nanotechnologie“ 


Arbeiten im Reinraum 


Selbststudienzeit: 88h WS/SS 


Seite 71


Lasermaterialbearbeitung 

Laser Material Processing 

Dozent: Overmeyer / Stute E-Mail: u.stute@lzh.de 


Der Kurs vermittelt das Spektrum der Lasertechnik in der aktuellen Produktion sowie das 

Potential der Lasertechnik in zukünftigen Anwendungen. Dabei werden die wissenschaftlichen 

und technischen Grundlagen zum Einsatz von Lasersystemen sowie zur Wechselwirkung des 

Strahls mit unterschiedlichen Materialien vermittelt. Anhand der Anwendungen werden 

notwendige physikalische Vorrausetzungen zur Bearbeitung wie z.B. Wellenlänge, Fluenz, 

Pulsspitzenleistung erarbeitet und mit der spezifischen Prozess- , Handhabungs- und 

Regelungstechnik verbunden. 

Inhalt: 

- Laser und Systemtechnik 

- Laserbearbeitung von Metallen: Bohren, Schneiden, Schweissen, Härten 

- Laser in der Glasbearbeitung: Fügen, Formen, Bohren, Schneiden 

- Laser in der Mikrotechnik: Bohren, Strukturieren, Trennen 

- Laserprozesse in der Photovoltaikproduktion 

- Laserbearbeitung im Leichtbau 

- Marktsituation der Lasertechnik 


Grundlagen Optik, empfohlen Grundlagen Strahlquellen 

Voraussetzungen: --- 


Empfehlung erfolgt in der Vorlesung; Vorlesungsskript 




Empfohlen ab dem: 2. Semester LP: 4 

Seite 72


Mikro- und Nanotechnologie in der Biomedizin 

Micro Biomedical Engineering 




Die Vorlesung vermittelt einen Überblick über den Einsatz von Mikro- und Nanosystemen 

in der Biomedizin. Dabei geht sie auf die Anforderungen und Aufgaben solcher Systeme 

sowie deren Einsatzgebiete in der Biomedizintechnik ein. Neben einem allgemeinen 

Überblick über die Einsatzfelder werden anwendungsspezifische Systemlösungen 

vorgestellt. Praktische Übungen ergänzen die Vorlesung. Die Studierenden lernen, mikro- 

und nanotechnologische Anwendungen und Systeme in der Biomedizintechnik zu 

verstehen und können diese näher erläutern. 

Inhalt: 

- Biomaterialien für Dünnfilmschichten (metallische, keramische und polymere), 

Biofunktionalität 

- Biomedizinische Sensoren 

- Nanopartikel und medizinische Anwendungen 

- Implantate, Prothesen und künstliche Organe in Mikrotechnik 

- Werkzeuge der Biotechnologie 

- Gewebeverträglichkeit: Oberflächenimmobilisierung 

- Zellsortierung 


Mikro- und Nanotechnologie 


--- 




--- 




Seite 73



Regelmäßigkeit Sommersemester 

Modulverantwortung Rissing 


(SWS) 



Seite 74 

Nanoproduktionstechnik 

(Nano and Microproduction 

Engineering) 

(Block-)Vorlesung „Nanoproduktionsrechnik“ (V2 + Ü1) 

Prüfungsleistung: mündliche Prüfung 

Notenzusammensetzung Note der mündlichen Prüfung 


(ECTS): 



Die Studierenden erwerben spezielle Kenntnisse auf dem Gebiet der Photovoltaik und können 

diese selber anwenden. Photovoltaik stellt ein wichtiges Anwendungsgebiet der 

Nanotechnologie dar. Die Übungen fördern auch die Kommunikationsfähigkeit und die 


Inhalte: 

� Halbleitergrundlagen 

� Optische Eigenschaften von Halbleitern 

� Transport von Elektronen und Löchern 

� Mechanismen der Ladungsträger-Rekombination 

� Herstellungsverfahren für Solarzellen 

� Charakterisierungsmethoden für Solarzellen 

� Möglichkeiten und Grenzen der Wirkungsgradverbesserung 


� Würfel, P.: Physik der Solarzellen, Spektrum Akademischer Verlag, 2000 

� Goetzberger, A.; Voß, B.; Knobloch, J.: Sonnenenergie: Photovoltaik, Teubner 1994. 

Empfohlene Vorkenntnisse: Einführung in die Festkörperphysik 

ggf. Eingangsvoraussetzungen und ggf. Teilnehmerzahlbegrenzung: ---


Nichtlineare Optik 

Non-linear Optics 

Dozent: Dozenten der Quantenoptik 

und Gravitationsphysik 


Die Studierenden erwerben spezielle Kenntnisse der nichtlinearen Laseroptik und können 

die entsprechend erforderlichen mathematischen Methoden selber anwenden. 

Inhalt: 

- Nichtlineare optische Suszeptibilität 

- Kristalloptik, Tensoroptik 

- Wellengleichung mit nichtlinearen Quelltermen 

- Frequenzverdopplung, Summen-, Differenzfrequenzerzeugung 

- OPA/OPO 

- Phasenanpassungs-Schemata, Quasiphasenanpassung 

- Elektro-optischer Effekt 

- Frequenzverdreifachung, Kerr-Effekt, Clausius-Mosotti 

- Nichtlineare Effekte durch Strahlungsdruck und thermische Ausdehnung 

- Raman-, Brillouinstreuung 

- Solitonen, gequetschte Pulse (Kerr squeezing) 

- Nichtlineare Propagation 


Grundkenntnisse in Atom- und Molekülphysik 


--- 


Agrawal: Nonlinear Fiber optics, Academic Press 

Boyd: Nonlinear Optics, Academic Press 

Shen: Nonlinear Optics 

Dmitriev: Handbook of nonlinear crystals, Springer 


--- 




Seite 75


Oberflächenphysik 

Surface Physics 

Dozent: Dozenten der Festkörperphysik 


Die Studierenden erwerben erweiterte Kenntnisse auf dem Spezialgebiet der 

Oberflächen- und Grenzflächenphysik und lernen die experimentellen Methoden 

und deren physikalische Grundlagen, sowie wesentliche Modellvorstellungen 

aus dem Bereich der Nanowissenschaften kennen. 

Inhalt: 

In Vorlesung (3 SWS) und Übung (1 SWS) werden folgende Inhalte behandelt: 

- Struktur von Festkörperoberflächen und zugehörige Messmethoden 

- Elektronische Eigenschaften von 

- Bindung von Atomen und Molekülen and Grenzflächen 

- einfache Reaktionskinetik 

- Strukturierung und Selbstorganisation 

- Defekte und deren physikalische Auswirkungen 




--- 


physics“, Springer 


--- 




Seite 76


Optische Messtechnik 

Optical Measuring Technique 

Dozent: Reithmeier 


Nach dem Besuch der Vorlesung sollen die Studenten in der Lage sein, ein geeignetes 

Messverfahren für eine bestimmte Messaufgabe im Mikro-/Nanometerbereich nach 

bestimmten Kriterien auszuwählen und sich dabei der Grenzen des jeweiligen Messverfahrens 

bewusst sein. Es wird ein Überblick über aktuell in der Industrie und der 

Forschung angewendete Messtechnik vermittelt, wobei der Schwerpunkt auf dem 

Messprinzip liegt. 

Inhalt: 

- Messverfahren zur Bestimmung der Makro- und Mikrogeometrie von Kleinstbauteilen; 

- Optische Mikrosensoren; 

- Strahlen- und wellenoptische Grundlagen; 

- Interferometrische Messverfahren; 

- Interferenzmikroskopie (kohärent und Weißlicht); 

- Konfokale Mikroskopie, Triangulationsverfahren; 

- Mikroskopische Streifenprojektion; 

- Reflexions- und Autofokussensoren etc.; 

- Anwendungen. 

Übungen finden an den optischen und taktilen Messeinrichtungen in den Laboren des 

Instituts für Mess- und Regelungstechnik (imr) statt. 


Grundlagen der Messtechnik 


--- 


Siehe Literaturliste zur Vorlesung oder unter www.imr.uni-hannover.de. 


Prüfung je nach Teilnehmerzahl: Einzelprüfung mündlich 20 Min. oder schriftlich 90 Min. 




Seite 77


Organische Chemie I 

Organic Chemistry I 

Dozent: Butenschön / Kalesse 


Die Studierenden werden in die Lage versetzt, die Grundlagen und Prinzipien der 

Organischen Chemie zu verstehen und in den Übungsaufgaben anzuwenden. Die 

Übungen sind so gestaltet, dass neben einer Vertiefung auch die Weiterentwicklung der 

Vorlesungsinhalte erreicht wird (Fachkompetenz). Stoffliches Verständnis für organischstämmige 

Materialien der Nanotechnologie (Polymere), die etwa 50% der Materialien der 

Nanotechnologie ausmachen, soll entwickelt werden. 

Inhalt: 

Vermittlung von Grundkenntnissen über die folgenden Themen: Struktur und Bindung 

organischer Moleküle; Alkane; Stereochemie; Halogenalkane; Nucleophile Substitution; 

Eliminierung; Addition; Alkohole; Ether; NMR-Spektroskopie; Alkene; Infrarot- 

Spektroskopie; Alkine; Delokalisierte Systeme; Aromatizität, elektrophile aromatische 

Substitution, Reaktionen der Benzolderivate, Aldehyde, Ketone, Umpolung, Enole, Enone, 

metallorganische Reagenzien, Reduktionen, Oxidationen, Carbonsäuren, Derivate und 

Reaktionen, Massenspektrometrie, Amine, Kohlenhydrate, Aminosäuren, Peptide, 

Nukleinsäuren, Terpene, Polyketide. Diese Moleküle finden sich als Baugruppe oder 

Lösungsmittel in den organischen Materialien und Hilfsstoffen der Nanotechnologie wieder. 

Die oben aufgeführten Inhalte, speziell die Stoffgruppen und Konzepte, sollen in der Übung 

anhand von konkreten Beispielen vertieft werden. 


Empfohlene Vorkenntnisse: Grundlagen der Allgemeinen Chemie 



K.P.C. Vollhardt, N.E. Schore, Organische Chemie, 3. Aufl., Wiley-VCH (2000), Clayden 

Greeves, Warren, Wothers, Organic Chemistry, Oxford University Press, ISBN 

0198503466 


--- 




Seite 78


Photonik für Ingenieure 

Photonics Engineers 

Dozent: Dozenten der Quantenoptik 


Die Studierenden erwerben spezielle Kenntnisse der integrierten Optik, können die 

entsprechend erforderlichen mathematischen Methoden selber anwenden, ein Teilgebiet 

eigenständig vertiefen, darüber in einem Vortrag referieren und eine anschließende 

Diskussion führen. Sie entwickeln so neben der Fachkompetenz auch ihre Methodenkompetenz 

bei der Literaturrecherche, dem Medieneinsatz und der Umsetzung von Fachwissen 

sowie ihre Präsentationstechniken und die Fähigkeit zur Diskussionsführung weiter. 

Inhalt: 

- Wellen in Materie 

- Dielektrische Wellenleiter (planar, Glasfaser), integrierte Wellenleiter 

- Photonische Kristalle 

- Wellenleiter – Moden 

- Nichtlineare Faseroptik 

- Faseroptische Komponenten (Zirkulatoren, AWG, Fiber-Bragg-Gratings, 

Modulatoren) 

- Faserlaser 

- Laserdioden, Photodetektoren 

- Optische Nachrichtentechnik (RZ, NRZ, WDM/TDM) 

- Netzwerke 


Kohärente Optik, Quantenoptik, Nichtlineare Optik 


--- 


Reider, “Photonik”, Springer; Menzel, “Photonik”; Agrawal, “Nonlinear Fiber optics”, 

Academic Press; Yariv; Originalliteratur 


Prüfungsleistung: mündliche Prüfung oder Klausur nach Wahl des Dozenten 

und Seminarvortrag 




Seite 79


Seminar zu Photonik 

SWS 

2 

Regelmäßigkeit: Wintersemester 

Seite 80 

Leistungspunkte: 

3 

Verantwortung 

Institut für Quantenoptik 

Inhalt: 

Nach Absprache mit den Dozenten. Das Seminar muss in Zusammenhang mit der Vorlesung 

Photonik belegt werden. 


� Reider, Photonik, Springer 

� Menzel, Photonik, Springer 

� Agrawal, Nonlinear Fiber optics, Academic Press 

� Originalliteratur 


� Kohärente Optik 

� Nichtlineare Optik



Physik der Solarzelle 

(Solar Cell Physics) 

Regelmäßigkeit Sommersemester 

Modulverantwortung Brendel / Altermatt 


(SWS) 



Vorlesung „Physik der Solarzelle“ (V2+Ü2) 

Prüfungsleistung: Klausur oder mündliche Prüfung 

Notenzusammensetzung Note der Klausur 


(ECTS): 



Die Studierenden erwerben spezielle Kenntnisse auf dem Gebiet der Photovoltaik und können 

diese selber anwenden. Photovoltaik stellt ein wichtiges Anwendungsgebiet der 

Nanotechnologie dar. Die Übungen fördern auch die Kommunikationsfähigkeit und die 


Inhalte: 

� Halbleitergrundlagen 

� Optische Eigenschaften von Halbleitern 

� Transport von Elektronen und Löchern 

� Mechanismen der Ladungsträger-Rekombination 

� Herstellungsverfahren für Solarzellen 

� Charakterisierungsmethoden für Solarzellen 

� Möglichkeiten und Grenzen der Wirkungsgradverbesserung 


� Würfel, P.: Physik der Solarzellen, Spektrum Akademischer Verlag, 2000 

� Goetzberger, A.; Voß, B.; Knobloch, J.: Sonnenenergie: Photovoltaik, Teubner 1994. 

Empfohlene Vorkenntnisse: Einführung in die Festkörperphysik 

ggf. Eingangsvoraussetzungen und ggf. Teilnehmerzahlbegrenzung: --- 

Seite 81


Physikalische Chemie II 

Physical Chemistry II 

Dozent: Caro, Heitjans, Becker, Imbihl E-Mail: 

joerg-august.becker@pci.uni-hannover.de 


Die Studierenden lernen den Aufbau der Materie auf der Grundlage der Quantenmechanik 

kennen (Fachkompetenz). Das Verständnis der Eigenschaften nanostrukturierter 

Materialien und von Nanopartikeln soll vermittelt werden. 

Inhalt: 

Bausteine der Atome; Bohr’sches Atommodell; Grundlagen der Wellenmechanik; Die 

Heisenberg’sche Unschärferelation; Die Schrödinger-Gleichung; Einfache Systeme: 

Teilchen im Kasten; starrer Rotator; Harmonischer Oszillator; das H-Atom; 

Mehrelektronensysteme; Pauli-Verbot und Slater-Determinanten; Grundlagen der 

Spektroskopie; Quantenchemische Näherungsverfahren, Elektronische Eigenschaften von 

Nanoteilchen (Teilchen im Kasten) und daraus abgeleitet Größenquantisierungseffekte in 

Optik, Elektronik und Photonik 


Empfohlene Vorkenntnisse: Grundlegende Kenntnisse in Physikalischer Chemie 

(Thermodynamik), Physik und Mathematik 


--- 


P.W. Atkins, Physikalische Chemie, 3. korr. Aufl., 2002; G. Wedler, Lehrbuch der 

Physikalischen Chemie, 4. Aufl., 1997 

Weitere Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben. 


--- 




Seite 82


Physikalische Materialchemie 

Modulbezeichnung Physikalische Materialchemie 

Art der Lehrveranstaltung 

/ SWS 

V Physikalische Chemie von Festkörpern und Nanosystemen: (3 SWS) 

Ü Physikalische Chemie von Festkörpern und Nanosystemen (1 SWS) 

V Funktionsprinzipien ausgewählter Festkörpermaterialien (3 SWS) 

Semester WS / ab 1. Semester 

Verantwortlicher Caro 

Dozenten V1: Feldhoff, Heitjans 

V2: Bahnemann, Caro, N.N. 


Arbeitsaufwand 98 h Präsenzzeit; 172 h Selbststudium 




Keine 

Empfohlene 

Voraussetzungen 

Fortgeschrittene Kenntnisse in Physikalischer Chemie 

Studienleistungen --- 

Prüfungsleistungen mündliche Prüfung (30 min) über die Themengebiete des Moduls 

Medienform Tafelanschrieb, Overheadfolien, Powerpoint-Präsentation, 

Übungsblätter 

Vorlesung 1 / Übungen: Physikalische Chemie von Festkörpern und Nanosystemen 


Die Studierenden sollen die physikalischen bzw. physikalisch-chemischen Grundlagen zum 

Verständnis der besonderen Eigenschaften von Festkörper-Systemen als komplexes 

Funktionsmaterial erlernen; insbesondere sollen dabei jene Unterschiede erkannt werden, die 

auftreten, wenn die Abmessungen der Festkörper-Teilchen in den Bereich weniger Nanometer 

hinein absinken. Ferner sollen die Grundlagen für die Anwendung nanostrukturierter Festkörper 

und Anordnungen von Nanoteilchen in Bauteilen erarbeitet werden. 

Inhalte: 

Als Grundlage zur Beschreibung elektronischer Zustände und Eigenschaften von Festkörpern 

wird das Bändermodell besprochen. Dabei wird das Bändermodell auf der Basis der Konzepte 

der Festkörperphysik erläutert und es werden elektrische Leiter, Halbleiter und Isolatoren 

unterschieden. 

In einem weiteren Schwerpunkt der Veranstaltung wird die Thermodynamik der realen 

Festkörper unter besonderer Berücksichtigung nanostrukturierter Systeme auf der Basis der 

Grenzflächenthermodynamik behandelt. Darauf aufbauend werden Fragen der Kinetik und 

Dynamik in Festkörpern diskutiert. 

Desweiteren wird die Elektrochemie besprochen mit Blick auf Elektroden (metallische 

Elektroden, Halbleiterelektroden, Ultra-Mikroelektroden, Bezugselektroden, Fermi-Energie), 

Elektronentransfer, Ladungsträgerinjektion, Thermodynamik geladener Grenzflächen 

einschließlich elektrochemischer Gleichgewichte und experimenteller Techniken zur 

Leitfähigkeitsmessung in Lösungen. Darauf aufbauend wird die Festkörperelektrochemie mit 

Seite 83


Festionenleitern als Elektrolytsysteme behandelt. Dabei wird zwischen kristallinen ionischen 

Leitern, Gläsern und Polymeren unterschieden. Grenzflächengleichgewichte und 

Transportvorgänge werden aus thermodynamischer Sicht besprochen. Ionen- und 

Elektronentransport, Ferromagnetika und –elektrika (Multiferroika) sowie Thermoelektrika 

werden im Hinblick auf Festkörper und Nanosysteme unter Berücksichtigung experimenteller 

Methoden betrachtet. 

Literatur: 

[1] Ch. Kittel, Einführung in die Festkörperphysik; [2] M.N. Rudden, J. Wilson, Elementare 

Festkörperphysik und Halbleiterelektronik; [3] J. Maier, Festkörper – Fehler und Funktion, 

Prinzipien der physikalischen Festkörper-chemie; [4] P.G. Bruce, Solid State Electrochemistry, 

Cambridge University Press, 1995.Empfehlenswerte weitere (aktuelle) Literatur wird zu Beginn 

der Veranstaltung vorgestellt. 

Vorlesung 2: Funktionsprinzipien ausgewählter Festkörpermaterialien 


Die Studierenden sollen die Funktionsprinzipien und die physikalisch-chemischen 

Eigenschaften von Festkörpermaterialien mit großer aktueller Bedeutung in der Anwendung 

kennen lernen. Es soll eine Verständnis für den funktionsorientierten Aufbau komplexer 

Materialien erzielt werden und es sollen die aktuellen Optimierungsmöglichkeiten für 

ausgewählte Materialsysteme erkannt werden. 

Inhalte: 

Es wird beispielhaft eine Reihe von Materialien und Materialklassen behandelt, wobei die 

auftretenden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen im Vordergrund stehen sollen. Es soll dabei 

immer die gedankliche Kette abgebildet werden vom Molekül zum Material zum Bauelement. 

Am Beispiel folgender Materialien soll dieser Systemgedanke exemplarisch verfolgt und 

dargestellt werden: 

� „Hartwerkstoffe“: Fragen der chemischen Stabilität und der Nanostruktur der Hartstoffe 

werden in Abhängigkeit von der Geometrie als Kompaktmaterial oder Dünnschicht 

behandelt. Besonderes Augenmerk gilt den speziellen mechanischen Eigenschaften von 

nanostrukturierten Werkstoffen. 

� „Metalle“: Ausgehend vom Modell der metallischen Bindung werden Eigenschaften wie 

elektrische und Wärmeleitung, Deformierbarkeit bei gleichzeitig hoher mechanischer 

Stabilität erklärt. 

� „Magnetische Materialien“: Festkörper mit interessanten magnetischen Eigenschaften 

und ihre typischen Anwendungen sowie die Struktur-Eigenschaft-Korrelationen werden 

vorgestellt. Das Phänomen und die Ursachen der Supraleitung werden erläutert. 

� „Katalysatoren“: Herstellung und Stabilisierung nanoskaliger Oxid- und Metallpartikeln 

auf üblichen Trägern wie Oxiden oder Kohlenstoff, wobei Schwerpunkte die Nanostruktur 

der Kontaktfläche zwischen Katalysator und Katalysator-Träger und der hierarchische 

Strukturaufbau sind. 

� Photokatalytisches System“: Komplexes Zusammenwirken von Superhydrophilie und 

Photo-Oxidation in Halbleiterkatalysatoren mit Nano-Design beim Schadstoffabbau in 

gasförmiger und flüssiger Phase. Darüber hinaus werden „smarte“ Nanomaterialien mit 

maßgeschneiderten Oberflächeneigenschaften für die Anwendung in der Photokatalyse 

behandelt. 

� „Membranmaterialien“: Poröse und dichte Materialien und ihre Strukturierung zu 

Seite 84


Membranen für die Gastrennung. Im Rahmen der Lehreinheit „Molekulare Elektronik“ 

werden grundlegende Fragen der molekularen Materialien behandelt. Es werden 

ausgewählte Synthesen vorgestellt und Wege der Selbstorganisation von Molekülen zu 

„molekularen Drähten“ und „Schaltern“ aufgezeigt. Weiterhin werden Aspekte der 

Kontaktierung und Vermessung diskutiert. 

� „Sensorik“: Es werden moderne Systeme zur Gassensorik erläutert. Dabei spielen die 

elektrochemische Grundlagen der Nachweise bzw. der Ionenleitung und die Darstellung 

der notwendigen komplexen modularen Aufbauten entscheidende Rollen. 

� „Brennstoffzellen“: Die Aufbau- und Wirkprinzipien der aktuell angewendeten 

Brennstoffzell-Systeme werden erläutert – dabei wird ein Hauptaugenmerk auf das 

funktionelle Ineinandergreifen der verschiedenen Komponenten gelegt. 

� „Solarzellen“: Es werden die verschiedenen Aufbau- und Funktionsstrategien moderner 

photovoltaischer Zellen (Si-Solarzellen, Halbleiter-Dünnschichtzellen, farbstoffsensibilisierte 

Zellen und rein organische Solarzellen vorgestellt und miteinander 

verglichen. 

� „Batterien“: Es werden moderne Batteriesysteme mit Schwerpunk auf Li+-Ionen-Speicher 

vorgestellt, dabei liegt der Schwerpunkt auf den Struktur-Eigenschaft-Beziehungen. 

� „Halbleiterbauelemente“: Der Aufbau und die Wirkungsweise von Dioden und Feldeffekt- 

Transistoren werden erklärt, im Mittelpunkt steht dabei die Elektrochemie von Halbleiter- 

Metall- und Halbleiter-Halbleiter-Kontakten. 

� „Photonische Materialien“: Es werden die Prinzipien moderner optisch aktiver Werkstoffe 

für die Entwicklung von Mikro-Lasern, die optische Datenspeicherung und die optische 

Leiterbahnentechnik vorgestellt. 

Darüber hinaus werden die besonderen optischen Quantengrößeneffekte in niedrigdimensionalen 

Systemen, insbesondere von Quantendrähten und Quantenpunkten diskutiert. 

Literatur: 

[1] W. Göpel, C. Ziegler, Einführung in die Materialwissenschaften: Physikalisch-Chemische 

Grundlagen und Anwendungen, Teubner, 1996; [2] C.N.R. Rao, A. Müller, A.K. Cheetham, The 

Chemistry of Nanomaterials, Wiley-VCH, 2004; [3] R. Memming, D. Vanmaekelbergh, 

Semiconductor Electrochemistry, Wiley-VCH, 2001; [4] M.N. Rudden, J. Wilson, Elementare 

Festkörperphysik und Halbleiterelektronik, Spektrum Verlag, 1995, [5] J. Jahns, Photonik, 

Oldenbourg Verlag, 2001. Empfehlenswerte weitere (aktuelle) Literatur wird zu Beginn der 

Veranstaltung vorgestellt. 

Seite 85


Praktikum zur Vorlesung „Funktionsprinzipien ausgewählter 

Festkörpermaterialien“ 

Art der Lehrveranstaltung 

/ SWS 

Semester WS / 1. Semester 

Verantwortlicher Caro 

Dozenten Bahnemann, Caro, N.N. 

Seite 86 

P Funktionsprinzipien ausgewählter Festkörpermaterialien (3 SWS) 


Arbeitsaufwand 42 h Präsenzzeit;48 h Selbststudium 




Keine 

Empfohlene 

Voraussetzungen 

Fortgeschrittene Kenntnisse in Physikalischer Chemie 

Studienleistungen Erfolgreiche Durchführung aller vorgegebenen Versuche, erfolgreiche 

Erstellung der Protokolle zu den Versuchen 

Prüfungsleistungen ---


Produktion optoelektronischer Systeme 

Production of Electronic Systems 

Dozent: Overmeyer E-Mail: 

ita@ita.uni-hannover.de 


Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung von Kenntnissen über die Fertigungstechniken von 

Halbleiterbauelementen und Mikrosystemen. Dabei stehen die Fertigungsprozesse des 

"Back-end process", also die Fertigung ab dem Vereinzeln von Wafern im Vordergrund. Es 

werden Techniken wie Waferbearbeitung, Bonden (Die-, Wire-, Flip-Chip-), Burn-In und 

Einhausen von Bauteilen mit besonderer Berücksichtigung optoelektronischer Bauteile 

erläutert. Behandelt werden ferner applikationsspezifische Montagetechniken sowie 

Verfahren zur Integration elektronischer und mikrotechnischer Systeme. 

Inhalt: 

- Mechanische Waferbearbeitung; 

- Mechanische Chipverbindungstechniken (Bonden, Mikrokleben, Löten); 

- Elektrische Kontaktierverfahren (Die-, Wire-, Flip-Chip-Bonding); 

- Gehäusebauformen der Halbleitertechnik; 

- Aufbau und Strukturierung/Herstellung von Schaltungsträgern (Leiterplatten, 

Multi-Chip-Modul (MCM)); 

- Markieren, Beschriften und Verpacken; 

- Leiterplattenbestückungs- und Löttechniken; 

- Applikationsspezifische Montagetechniken; 

- Montage von optoelektronischen Bauelementen. 


--- 


--- 


Vorlesungsskript; weitere Literatur wird in der Vorlesung angegeben. 


--- 




Seite 87


Qualitätsmanagement 

Quality Management 

Dozent: Denkena 


Es soll die Bedeutung des Qualitätsmanagements nähergebracht sowie Wissen über 

anzuwendende Vorgehensweisen, Werkzeuge und Methoden gelehrt werden. Die 

Vorlesung „Qualitätsmanagement" vermittelt die Grundlagen des Qualitätsmanagements, 

die Grundgedanken des Total Quality Management (TQM) sowie die Anwendung von 

Qualitätswerkzeugen und -methoden für alle Phasen der Produktenstehung. 

Inhalt: 

Qualitätsmanagement (QM); Total Quality Management (TQM); Bewertungsverfahren für 

QM-Systeme; QM-Werkzeuge und -Methoden; Quality Function Deployment (QFD); 

Fehlerbaumanalyse (FTA ); Fehlermöglichkeits- und Einfluss-Analyse (FMEA); Quality 

Gates; Design Review; Qualitätsaudits; Systems Engineering; Techniken der Problemlösung; 

Managementwerkzeuge (M7); Versuchsmethodik; Statistische Prozessregelung 

(SPC); Qualitätsregelkarten; Fähigkeitsanalysen; Qualitätskosten und Unternehmenspolitik; 

Target-Costing; Unterstützende Werkzeuge des Quality-Cost-Engineering etc. 


--- 


--- 




Blockveranstaltung 




Seite 88


Quantenstrukturbauelemente 

Dozent: Haug 


--- 

Inhalt: 

- Quanteneffekte in Halbleiterstrukturen 

- Physik zweidimensionaler Elektrongase 

- Quantendrähte 

- Quantenpunkte 

- Kohärenz- und Wechselwirkungseffekte 

- Einzelelektronentunneltransistor 

- Quantencomputing 


- Einführung in die Festkörperphysik 

- Fortgeschrittene Festkörperphysik 


--- 


- C. Weisbuch, B. Vinter, Quantum Semiconductor Structures, Academic Pr Inc 

- S.M. Sze, Semiconductor Devices: Physics and Technology, Wiley 

- M.J. Kelly, Low-Dimensional Semiconductors: Materials, Physics, Technology, Devices, 

Oxford University Press 





Seite 89


Technologie integrierter Bauelemente 

Technology for Integrated Devices 

Dozent: Osten 


Gegenwärtige mikroelektronische Schaltungen auf Silizium haben bereits Strukturmaße 

unter 100 nm. Die heutige Prozessorgeneration enthält bereits mehr als eine Milliarde 

aktive Bauelemente. Diese Vorlesung behandelt spezielle und komplexe Probleme bei der 

Herstellung von integrierten Bauelementen auf Basis von Silizium. Die Studierenden sollen 

in die Lage versetzt werden, einfache Prozessabläufe zur Herstellung von nanoelektronischen 

Systemen selbst entwerfen zu können sowie komplexe Abläufe zu verstehen. 

Inhalt: 

- Manufacturing 

- Ausbeutekontrolle 

- Isolationstechniken 

- Kontakte und Interconnects 

- Einfache Prozessabläufe 

- ein komplexer CMOS-Ablauf im Detail 

- High-K Dielektrika 

- Grundlagen der Epitaxie/verspannte Schichten 

- Heteroepitaktische Bauelemente 

- Lösungen durch modulare Integration 

- zukünftige Material- und Bauelementelösungen 


Empfohlene Vorkenntnisse: Halbleitertechnologie Halbleiterelektronik, Bipolarbauelemente 


--- 


Vorlesungsskipt (online); B. Hoppe: Mikroelektronik, Teil 2 (Herstellungsprozesse für 

integrierte Schaltungen), Vogel-Fachbuchverlag, 1998 

T. Giebel, Grundlagen der CMOS-Technologie, Teubner 


--- 




Seite 90


Thermodynamik I 

Thermodynamics I 

Dozent: Kabelac / Luke E-Mail: 

ift@ift.uni-hannover.de 


Die Studierenden erwerben Kenntnisse zur Einteilung und Abgrenzung von verschiedenen 

Energieformen und können thermische Prozesse und Prozesse der Energie- und 

Stoffumwandlung berechnen und bewerten. 

Inhalt: 

Der 1. Hauptsatz (HS) der Thermodynamik formuliert das Prinzip der Energieerhaltung und 

bereitet den Rahmen für Energiebilanz-Gleichungen. Somit werden zunächst unterschiedliche 

Energieformen, Bilanzräume und Bilanzarten eingeführt, um quantitative Rechnungen 

auf Basis des 1.HS für offene und geschlossene Systeme durchführen zu können. Der 

2.HS führt den Begriff der Entropie ein, mit dem die verschiedenen Erscheinungsformen 

der Energie bewertet werden können. Die Entropie ist - im Gegensatz zur Energie – keine 

Erhaltungsgröße; sie kann z. B. durch Lagerreibung oder Strömungsturbulenzen (also 

Dissipation von Energie) erzeugt werden. Die Größe der Entropieerzeugung, die über den 

2.HS aus einer Entropiebilanz berechnet werden kann, ist ein Gütekriterium des 

betrachteten Prozesses. Die Anwendung von Bilanzgleichungen wird an einfachen ersten 

Beispielen dargestellt, wozu auch einfache Modelle zur Berechnung von Stoffeigenschaften 

eingeführt werden. 


--- 


--- 


Baehr: Thermodynamik, 10. Aufl. Berlin: Springer, 2000. 

Stephan; Mayinger: Thermodynamik Bd. 1: Einstoffsysteme, 15. Aufl. Berlin: Springer, 

1998. 


--- 




Seite 91

Kurs- und Modulkatalog - LNQE - Leibniz Universität Hannover

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Template löschen?

Als Template speichern?