Lehrveranstaltungshandbuch ME
Materialien der Elektrotechnik
PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: ME
Version: 3 | Letzte Änderung: 02.03.2021 01:33 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben
| Langname | Materialien der Elektrotechnik |
|---|---|
| Anerkennende LModule | ME_BaET |
| Verantwortlich |
Prof. Dr.-Ing. Dirk Poggemann
Professor Fakultät IME |
| Gültig ab | Sommersemester 2022 |
| Niveau | Bachelor |
| Semester im Jahr | Sommersemester |
| Dauer | Semester |
| Stunden im Selbststudium | 60 |
| ECTS | 5 |
| Dozenten |
Prof. Dr.-Ing. Dirk Poggemann
Professor Fakultät IME |
| Voraussetzungen | Grundkenntnisse Mathematik Grundkenntnisse Physik Grundkenntnisse Elektrotechnik |
| Unterrichtssprache | deutsch, englisch bei Bedarf |
| separate Abschlussprüfung | Ja |
Literatur
| Hansgeorg Hofmann, Jürgen Spindler: Werkstoffe in der Elektrotechnik, Hanser - Verlag |
| Ellen Ivers-Tiffée, Waldemar von Münch: Werkstoffe der Elektrotechnik, Teubner-Verlag |
| Gerhard Fasching: Werkstoffe für die Elektrotechnik, Springer-Verlag |
| Hanno Schaumburg: Werkstoffe, Teubner-Verlag |
| James F. Shackelford: Werkstofftechnologie für Ingenieure, Pearson |
| S. M. Sze, Kwok K. Ng: Physics of Semiconductor Devices, Wiley |
| Frank Thuselt: Physik der Halbleiterbauelemente, Springer-Verlag |
| Michael Reisch: Halbleiter-Bauelemente, Springer-Verlag |
Abschlussprüfung
| Details | Fachgespräch, Studierende sollen Punkte aus den Vorlesungsthemen erklären und diskutieren. Es sollen Anhand vorgegebener Randbedingungen Materialien für eine Anwendung ausgewählt werden und Effekte in elektronischen Schaltungen/Bauelementen anhand von Materialeigenschaften erklärt werden. |
|---|---|
| Mindeststandard | Grundlagen zu Atomaufbau, Periodensystem und elektrischen Leitungseigenschaften müssen beantwortet werden können. Insgesamt mindestens 50% der Prüfungfragen müssen korrekt beantwortet werden. |
| Prüfungstyp | mündliche Prüfung, strukturierte Befragung |
Lernziele
| Zieltyp | Beschreibung |
|---|---|
| Kenntnisse | Aufbau der Werkstoffe - Atommodelle - Elektronenkonfigutation & Periodensystem der Elemente - Chemische Bindungen - Kristallstrukturen Elektrische Eigenschaften von Metallen und Metallegierungen - Spezifischer Widerstand - Elektronenleitung - Supraleitung Halbleiter - Definition und Bändermodell - Fermi-Dirac-Verteilung und Zustandsdichte - Eigenleitung - Störstellenleitung und Dotierung - Hall-Effekt - Entwicklungs- und Herstellungsprozess Dielektrische Werkstoffe - Übersicht und Definitionen - Elektrische Leitfähigkeit Durchgangswiderstand Oberflächenwiderstand Durchschlagfestigkeit - Dielektrische Polarisation Definitionen Polarisationsmechanismen Frequenzabhängigkeit der Dielektrizitätszahl Dielektrischer Verlustfaktor und seine Frequenzabhängigkeit - Dielektrische Materialeinteilung Ferroelektrika Piezoelektrika Pyroelektrika Optische Eigenschaften - Teilchenmodell Bechreibung der Absorption aus der elektronischen Struktur - Wellenmodel Zusammenhang zwischen dielekrischer Funktion und der Frequenzabhängigkeit optischer Konstanten Magnetische Werkstoffe - Definitionen und Einteilung nach magnetischen Verhalten Dia- und Paramagnetismus Ferro- und Ferrimagnetismus - Atomistisches Modell des Magnetismus - Magnetisierung und Hystereskurve - Verlustmechanismen und Verlustfaktor |
| Fertigkeiten | unter Verwendung des Periodensystem Beschreibung des Aufbaus der Atome, insbesondere deren Elektronenkonfiguration Vorhersage über Art der chemischen Bindungen atomarer Stoffe der Leitungsmechanismus von Metallen und Halbleiter kann erläutert werden Berechnung der spezifischen Leitfähigkeit bei Angabe der Beweglichkeit und Konzentration der Ladungsträger Aus der elekronischen Bandstruktur Aussagen über Leitfägikeit und optische Eigenschaften von Festkörpern machen |
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Vorlesung | 3 |
| Übungen (ganzer Kurs) | 1 |
| Übungen (geteilter Kurs) | 0 |
| Tutorium (freiwillig) | 0 |
Besondere Voraussetzungen
| keine |
| Begleitmaterial |
Vorlesungsfolien Videos zu den Folien Übungsaufgaben |
|---|---|
| Separate Prüfung | Nein |
Lernziele
| Zieltyp | Beschreibung |
|---|---|
| Kenntnisse | Vertiefte Einarbeitung und Präsentation eines Themas der Vorlesung, z.B. mit unterstützenden Simulationen |
| Fertigkeiten | Literaturrecherche Präsentation (Simulation) |
Aufwand Präsenzlehre
| Typ | Präsenzzeit (h/Wo.) |
|---|---|
| Seminar | 1 |
| Tutorium (freiwillig) | 0 |
Besondere Literatur
| wird anhand der Präsentationsthemen gegeben |
Besondere Voraussetzungen
| keine |
| Begleitmaterial | undefined |
|---|---|
| Separate Prüfung | Ja |
Separate Prüfung
| Prüfungstyp | Fachgespräch (Interview) zu besonderen Fragestellungen (Szenario, Projektaufgabe, Lieraturrecherche) |
|---|---|
| Details | Nach den ersten 4 Vorlesungswochen werden Themen für die Präsentationen festgelegt, die Themen sollten sich auf die Studienschwerpunkte beziehen. Studierende bearbeiten die Themen und präsentieren die Ergebnisse (15min - 30min) in den letzten beiden Vorlesungswochen, bei großer Anzahl Studierender als Gruppenarbeit. |
| Mindeststandard | Präsentation soll über die Folien der Vorlesung hinausgehen und korrekt sein. |
Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME
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