Abschlussarbeit Bachelor oder Master zum Thema Entwicklung einer keramischen Inkjet-Tinte für die additive Fertigung mikroelektronischer Bauelemente

In Kooperation mit dem Lehrstuhl für Technologie Optischer Systeme TOS bietet das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, führendes Zentrum für Auftragsforschung und -entwicklung im Bereich Lasertechnik, die Möglichkeit einer Abschlussarbeit im Bereich Thin Film Processing an. Printed electronics, also gedruckte Elektronik, gewinnen in den vergangenen Jahren mehr und mehr an Bedeutung bei der industriellen Herstellung von elektronischen Komponenten. Allerdings erfordert dieser Trend auch die Entwicklung neuer Materialien, vor allem Tinten, die den Ansprüchen der industriellen Fertigung genügen. Metallische Systeme wie beispielsweise Silber-Nanotinten sind schon sehr genau erforscht und finden bereits weitreichende Anwendung. Spezielle Einsatzgebiete erfordern allerdings auch neue Materialien, die jedoch erst für den Inkjet-Druck angepasst und untersucht werden müssen.

Eins dieser Materialien stellt Lanthan-Nickelat (LNO) dar. Dabei handelt es sich um eine elektrisch leitende Keramik, die beispielsweise Anwendung in sogenannten MEMS (Mikroelektromechanischen Systemen) findet. Für die Kristallisation der nasschemisch aufgebrachten Schichten aus LNO sind Temperaturen von 700-800°C erforderlich. Durch den Einsatz von Laserstrahlung zur thermischen Nachbehandlung kann die nötige Prozesstemperatur mit hoher zeitlicher und örtlicher Auflösung eingebracht werden. Das Material LNO ist in der Literatur bereits ausführlich beschrieben, allerdings bringen die bisher bekannten Presursorlösungen erhebliche Nachteile mit sich. Zum einen ist die Druckqualität sehr schlecht, die Schichten sind meist viel zu dünn und die verwendeten Precursormaterialien sind nicht für einen Laserprozess auf extrem kurzen Zeitskalen ausgelegt. Deine Aufgabe im Rahmen der Arbeit ist es, eine MOD-Tinte (metal organic decomposition) auf Basis von Lanthan-Nickelat zu entwickeln und für den Inkjektdruck anzupassen.

Während deiner Arbeit wirst du folgende Arbeitspunkte systematisch bearbeiten:

  1. Literaturrecherche / Einarbeitung in vorhandene Anlagetechnik
  2. Herstellung unterschiedlicher Tinten und Anpassung der Tinten für den Inkjet-Druck
  3. Charakterisierung der Tinten hinsichtlich Rheologie und Oberflächenspannung
  4. Herstellen von Teststrukturen mit dem Inkjetdrucker
  5. Analyse der Schichten mittels Röntgendiffraktometrie (XRD) und elektrischer Charakterisierung
  6. Dokumentation und Präsentation deiner Ergebnisse

Was du mitbringst

Du studierst einen chemisch orientierten Studiengang und suchst eine interessante und herausfordernde Arbeit im Bereich Lasertechnik mit großer industrieller Relevanz. Du bist hoch motiviert, bist in der Lage selbstständig zu arbeiten, hast bereits praktische Erfahrung in einem Chemielabor gesammelt und zeichnest dich durch eine strukturierte und sorgfältige Arbeitsweise aus.

Was du erwarten kannst

Wir bieten dir interessante Herausforderungen, die Möglichkeit, eigene Ideen einzubringen und im Team an aktuellen Fragestellungen der anwendungsnahen Forschung aktiv mitzuarbeiten.

Die Stelle ist bis zur Beendigung der Abschlussarbeit befristet.
Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.
Wir weisen darauf hin, dass die gewählte Berufsbezeichnung auch das dritte Geschlecht miteinbezieht.
Die Fraunhofer-Gesellschaft legt Wert auf eine geschlechtsunabhängige berufliche Gleichstellung.

Fraunhofer ist die größte Organisation für anwendungsorientierte Forschung in Europa. Unsere Forschungsfelder richten sich nach den Bedürfnissen der Menschen: Gesundheit, Sicherheit, Kommunikation, Mobilität, Energie und Umwelt. Wir sind kreativ, wir gestalten Technik, wir entwerfen Produkte, wir verbessern Verfahren, wir eröffnen neue Wege.

Fragen zu dieser Position beantwortet Dir gerne

Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
M. Sc. Samuel Moritz Fink
Telefon +49 0241/8906-624

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Kennziffer: ILT-2021-52 Bewerbungsfrist: 30.06.2021
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