Lehrveranstaltungshandbuch Lumineszierende Materialien

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Verantwortlich: Prof.Dr. Thomas Welker.…

Lehrveranstaltung

Befriedigt Modul (MID)

• aktuelle
  • Ba ET2012 LUMI
  • Ba ET2010 LM1
• auslaufende
  • Diplom ET DPO3 LM1

Organisation

Version erstellt 2011-12-02 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Bezeichnung Lang Lumineszierende Materialien LVID F07_LUMI LVPID (Prüfungsnummer)

Semesterplan (SWS) Vorlesung 2 Übung (ganzer Kurs) 1 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 1 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

Präsenzzeiten Vorlesung 30 Übung (ganzer Kurs) 15 Übung (geteilter Kurs) Praktikum 15 Projekt Seminar Tutorium (freiwillig)

max. Teilnehmerzahl Übung (ganzer Kurs) Übung (geteilter Kurs) 18 Praktikum 18 Projekt 18 Seminar

Gesamtaufwand: 150

Unterrichtssprache

• Deutsch

Niveau

• Bachelor

Notwendige Voraussetzungen

• Grundkenntnisse Mathematik
• Grundkenntnisse Physik
• Grundkenntnisse Elektrotechnik

Literatur

• Internet-Recherchen
• Veröffentlichungen und Abschlussarbeiten

Dozenten

• Prof.Dr. Welker

Wissenschaftliche Mitarbeiter

• Dipl.-Ing. Klaus Dollinger

Zeugnistext

Luminesziernde Materialien

Kompetenznachweis

Form
sMP	70%
sMB	30%

Aufwand [h]
sMP	10

Intervall: 3/Jahr

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Lehrveranstaltungselemente

Vorlesung / Übung

Lernziele

• Lerninhalte Kenntnisse
  • Definitionen
    • Abgrenzung gegen alternativer Lichtgeneration
    • Leuchtstoff (Phosphor)
      • Wirtsgitter
      • Aktivator, Sensibilator
    • zeitliches Emissionsverhalten
      • Fluoreszenz, Phosphoreszenz, Nachleuchten
      • Abklingverhalten (Decay), Abklingzeit
        • monomolekuar
        • bimolekular
    • Klassifikation der Lumineszenzarten
      • Photolumineszenz
      • Katodolumineszenz
      • Radiiolumineszenz
      • Elektrolumineszenz
      • Thermolumineszenz
      • Chemolumineszenz
  • Grundlagen
    • Elektronische Zustände 
      • Elektronen Zustände von Atom und Molekül
      • Festkörper (Band, Störstellen)
      • Quantenzustände, Haftstellen und Killerzentren 
    • Rekombinationsprozesse
      • Band-Band-Übergänge (direkte und indirekte)
      • Band-Störstellen-, Inter- Intra-Störstellen-Rekombination
    • Energie und Impuls von Phononen
      • Dispersion
      • Wechselwirkung mit Elektronen und Photonen
    • gebundene Excitonen, Energietransfer 
  • Anwendungen
    • Ausbeuten
      • Energie-, Quanten- und Lumenausbeuten
      • Faktorisierung der Energie-Ausbeute  
        • maximale Ausbeute (physikalisches Limit)
        • Transfer- und Aktivatorausbeute
        • Lichtauskopplung
    • Emissionsspektren
      • Breite und Form bei Band-Bandemission, Zentrenemission
      • Konfigurationsdiagramm (Stoke-Shift, Temperaturverbreiterung und -Auslöschung)
      • Charakterische Lumineszenzemission
    • Anwendungsfelder
      • Photolumineszenz: Leuchstofflampe, Lumineszenzkonversion, Plasmadisplay, Biochip
      • Katodolumineszenz: Elektronenstrahlröhre( Oszilloskop-Farbbildröhre Projektionsfernseher), Vakuumfluoreszenz-, Microtip-Display, Elektronenmikroskopie 
      • Radiolumineszenz: Röntgenfilmkasette, CT-Detektoren, Röntgenbildverstärker, Speicherfolien für digitale Lumineszenz-Radiographie
      • Elektrolumineszenz: Injektions- (LED, OLED) und Hochfeld- (Dickschicht- und Dünnschicht) Elektrolumineszenz,

Fertigkeiten

• Lumineszenzprozesse
  • Lumineszenzarten benennen dem Anregungsmechanismus zuordnen
  • Rekombinationsprozesse darstellen und zugehöriges Emissionsspektrum beschreiben
  • Temperatureffekte erkären und beschreiben
• Ausbeuten
  • Die Faktorisierung der Ausbeute durchführen, die Teilausbeuten benennen.
  • Die maximale Energieausbeute abschätzen
• Anwendungen
  • Aufbau  von Devicen zur Erzeugung von Lumineszenz darstellen und deren Funktionsweise beschreiben
  • den Unterschied zwischen Injektions- und Hochfeldelektrolumineszenz charakterisieren
  • die unterschiedlichen Lumineszenzarten ihren Anwendungsgebieten zuordnen und umgekehrt

Begleitmaterial

• Script und Vorlesungs-Folien elektronisch

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• keine

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bÜA	Präsenzübung
bÜA	unbenotet

Beitrag zum LV-Ergebnis

Intervall: 1/Woche

Projekt

Lernziele

Fertigkeiten

• komplexe Apparaturen bedienen nehmen bzw. aufbauen
• Messdaten mit Softwarepaketen auswerten und Ergebnisse graphisch darstellen

Handlungskompetenz demonstrieren

• Aufgaben im Team bewältigen (eine virtuelle Abteilung für Entwicklung bzw. Qualtätskontrolle gründen)
  • einfache Projekte planen und steuern
  • Absprachen und Termine einhalten
  • Reviews planen und durchführen
• komplexe Literaturrecherchen durchführen
  • Literaturkenntnisse auf vorgebene Probleme anwenden
  • umfangreiche technische Texte erfassen und zielgerichtet auswerten
• für Konkurrenz-Analysen wichtige Qualitätsmerkmale identifizieren und deren und Methoden zur Charakteriserung auswählen
• geeignete Untersuchungsmöglichkeiten im und außerhalb des Laborbereichs identifizierung und deren Nutzung mit dem Laborpersonal vereinbaren

Begleitmaterial

• diverse Abschlussarbeiten und Projektarbeiten

Besondere Voraussetzungen

• keine

Besondere Literatur

• Manuals von Messapparaturen

Besonderer Kompetenznachweis

Form
bPA	3 Präsenztermine je 4h je Projektgruppe
sMB	20min Ergebnispräsentation zu bPA

Beitrag zum LV-Ergebnis
bPA	30%
sMB	zu bPA

Intervall: 1/Jahr