Dissertations / Theses: 'Elektrochemische Abscheidung'

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Müller, Anne-Dorothea. "Elektrochemische Metallabscheidung mit Kapillarsonden." [S.l. : s.n.], 2001. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=970075448.

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2

Schuchert, Ingrid U. "Elektrochemische Untersuchungen zur Abscheidung und zum Korrosionsverhalten von Kupfermikrostrukturen." [S.l. : s.n.], 2000. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=962730688.

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3

Bartilla, Nicolas [Verfasser], and Bernhard [Akademischer Betreuer] Hensel. "Elektrochemische Abscheidung hochreiner Magnesiumschichten aus Grignard-Verbindungen / Nicolas Bartilla. Gutachter: Bernhard Hensel." Erlangen : Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), 2014. http://d-nb.info/1075745039/34.

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4

Dippel, Rabea [Verfasser]. "Elektrochemische Untersuchungen zur reversiblen, planaren Abscheidung von Lithium aus verschiedenen Elektrolytsystemen / Rabea Dippel." Gießen : Universitätsbibliothek, 2018. http://d-nb.info/1152227858/34.

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5

Rendón, Enríquez Ibeth Nathaly [Verfasser]. "Elektrochemische Abscheidung und Charakterisierung von Polymeren auf FTO beschichteten Gläsern / Ibeth Nathaly Rendón Enríquez." Wuppertal : Universitätsbibliothek Wuppertal, 2017. http://d-nb.info/1128844680/34.

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6

Böttcher, René [Verfasser], Frank [Akademischer Betreuer] Endres, Lothar [Akademischer Betreuer] Spieß, and Andreas [Gutachter] Bund. "Elektrochemische Abscheidung von Aluminium und Aluminiumlegierungen aus ionischen Flüssigkeiten / Rene Böttcher ; Gutachter: Andreas Bund ; Frank Endres, Lothar Spieß." Ilmenau : TU Ilmenau, 2021. http://d-nb.info/1239051263/34.

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7

Reim, Natalia [Verfasser], and Alf [Akademischer Betreuer] Mews. "Kontrollierte elektrochemische Abscheidung der Nanokatalysatoren für die Synthese von 1D-Nanostrukturen auf ITO-Oberflächen / Natalia Reim. Betreuer: Alf Mews." Hamburg : Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg, 2015. http://d-nb.info/1077295545/34.

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8

Zhang, Yan. "Elektrochemische Nanostrukturierung von Si-Oberflächen durch selektives Ritzen von isolierenden Dünnfilmen mit dem Rasterkraftmikroskop = Electrochemical nanopatterning of Si surfaces through insulating layers by atomic force microscope scratching." kostenfrei, 2008. http://d-nb.info/991329406/34.

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9

Wettstein, Lars [Verfasser], and Uwe [Gutachter] Gbureck. "Elektrochemische Abscheidung von Bruschitschichten auf Titan in Gegenwart von Kristallisationsinhibitoren zur Steuerung von Kristallitgröße und biologischer Reaktion / Lars Wettstein ; Gutachter: Uwe Gbureck." Würzburg : Universität Würzburg, 2020. http://d-nb.info/122385129X/34.

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Frittmann, Stefan [Verfasser]. "Der Einfluss der Anionen auf die elektrochemische Silber- und Kupfer-Abscheidung auf Au(111) : Mikrokalorimetrische Untersuchungen zur Identifikation ladungsneutraler Adsorptionsprozesse / Stefan Frittmann." Karlsruhe : KIT Scientific Publishing, 2019. http://d-nb.info/1191377415/34.

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Stangl, Marcel. "Charakterisierung und Optimierung elektrochemisch abgeschiedener Kupferdünnschichtmetallisierungen für Leitbahnen höchstintegrierter Schaltkreise." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2008. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-ds-1218567869996-80674.

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Abstract:

Die Entwicklung der Mikroelektronik wird durch eine fortschreitende Miniaturisierung der Bauelemente geprägt. Infolge einer Reduzierung der Querschnittflächen von Leitbahnstrukturen erhöht sich die elektrische Leistungsdichte und das Metallisierungssystem bestimmt zunehmend die Übertragungsgeschwindigkeiten. Kupfer repräsentiert hierbei das verbreitetste Leitbahnmaterial und wird vorwiegend mittels elektrochemischer Abscheidung in vergrabene Damaszen-Strukturen eingebracht. Die vorliegende Dissertation beschreibt Möglichkeiten für eine Optimierung von Kupferleitbahnen für höchstintegrierte Schaltkreise. Von besonderem Interesse sind hierbei die Gefügequalität und der Reinheitsgrad. Es erfolgen umfangreiche werkstoffanalytische und elektrochemische Untersuchungen zur Charakterisierung von Depositionsmechanismen, des Einbaus von Fremdstoffen, des Mikrogefüges nach der Abscheidung und der Mikrogefügeumwandlung. In einem abschließenden Forschungsschwerpunkt werden Kupfer-Damaszen-Teststrukturen mit unterschiedlichen Gehalten nichtmetallischer Verunreinigungen hergestellt und entsprechenden Lebensdauerexperimenten unterzogen. Hierdurch gelingt eine Evaluierung des Einflusses jener Verunreinigungen auf die Elektromigrationsbeständigkeit von Kupferleitbahnen. Die Arbeit umfasst daher das gesamte Spektrum von der Grundlagenforschung bis zur Applikation von elektrochemisch abgeschiedenen Kupferdünnschichtmetallisierungen.

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Frittmann, Stefan [Verfasser], and R. [Akademischer Betreuer] Schuster. "Der Einfluss der Anionen auf die elektrochemische Silber- und Kupfer-Abscheidung auf Au(111) - Mikrokalorimetrische Untersuchungen zur Identifikation ladungsneutraler Adsorptionsprozesse / Stefan Frittmann ; Betreuer: R. Schuster." Karlsruhe : KIT-Bibliothek, 2017. http://d-nb.info/1136021663/34.

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Stangl, Marcel. "Charakterisierung und Optimierung elektrochemisch abgeschiedener Kupferdünnschichtmetallisierungen für Leitbahnen höchstintegrierter Schaltkreise." Doctoral thesis, Technische Universität Dresden, 2007. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A23688.

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Abstract:

Die Entwicklung der Mikroelektronik wird durch eine fortschreitende Miniaturisierung der Bauelemente geprägt. Infolge einer Reduzierung der Querschnittflächen von Leitbahnstrukturen erhöht sich die elektrische Leistungsdichte und das Metallisierungssystem bestimmt zunehmend die Übertragungsgeschwindigkeiten. Kupfer repräsentiert hierbei das verbreitetste Leitbahnmaterial und wird vorwiegend mittels elektrochemischer Abscheidung in vergrabene Damaszen-Strukturen eingebracht. Die vorliegende Dissertation beschreibt Möglichkeiten für eine Optimierung von Kupferleitbahnen für höchstintegrierte Schaltkreise. Von besonderem Interesse sind hierbei die Gefügequalität und der Reinheitsgrad. Es erfolgen umfangreiche werkstoffanalytische und elektrochemische Untersuchungen zur Charakterisierung von Depositionsmechanismen, des Einbaus von Fremdstoffen, des Mikrogefüges nach der Abscheidung und der Mikrogefügeumwandlung. In einem abschließenden Forschungsschwerpunkt werden Kupfer-Damaszen-Teststrukturen mit unterschiedlichen Gehalten nichtmetallischer Verunreinigungen hergestellt und entsprechenden Lebensdauerexperimenten unterzogen. Hierdurch gelingt eine Evaluierung des Einflusses jener Verunreinigungen auf die Elektromigrationsbeständigkeit von Kupferleitbahnen. Die Arbeit umfasst daher das gesamte Spektrum von der Grundlagenforschung bis zur Applikation von elektrochemisch abgeschiedenen Kupferdünnschichtmetallisierungen.

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Hähnel, Veronika. "Elektrochemisch hergestellte Fe-Pd-Schichten und Nanodrähte - Morphologie, Struktur und magnetische Eigenschaften." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-166120.

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Abstract:

Mit Fe-Pd-Legierungen nahe der Zusammensetzung Fe70Pd30 kann man aufgrund des thermischen oder magnetischen Formgedächtniseffekts große Dehnungen erzeugen. Daher sind sie für Mikro- und Nanoaktoren sowie Sensoren von großem wissenschaftlichen und technologischen Interesse. Im Vergleich zu Massivmaterial und dünnen Schichten erwartet man für eindimensionale Geometrien wie Nanodrähte deutlich höhere Arbeitsfrequenzen und Dehnungen. Zur Herstellung von Nanodrähten eignet sich die elektrochemische Abscheidung in selbstordnende nanoporöse Membranen als effizienteste Methode gegenüber lithographischen oder physikalischen Methoden. Um den Formgedächtniseffekt auch in Fe-Pd-Nanodrähten mit ca. 30 at.% Pd zu nutzen, werden in dieser Arbeit entsprechende Herstellungsbedingungen wie Elektrolytsystem, Abscheideparameter und Nachbehandlung herausgearbeitet. Die Zusammenhänge zwischen Abscheidebedingungen und Morphologie, lokaler Mikrostruktur, Struktur sowie magnetischen Eigenschaften werden untersucht und bewertet. Es wird gezeigt, dass Fe-Pd-Nanodrähte trotz der Kombination aus edlem und unedlem Metall elektrochemisch hergestellt werden können. Ein komplexierter Fe-Pd-Elektrolyt in Kombination mit optimierten alternierenden Abscheidepotentialen führt reproduzierbar zu durchgehenden, nahezu defektfreien Nanodrähten nahe der Zusammensetzung Fe70Pd30. Mit einer nachträglichen Wärmebehandlung erreicht man eine vollständige Umwandlung der Fe-Pd-Legierung von der kubisch raumzentrierten zur kubisch flächenzentrierten Struktur. Die erfolgreiche Herstellung dieser Nanodrähte stellt eine Schlüsselposition auf dem Weg zu formgedächtnisbasierten Nanoaktoren dar. In dieser Arbeit konnten wichtige Ansatzpunkte zur Strukturkontrolle während der elektrochemischen Abscheidung und somit zur Aktivierung des Formgedächtniseffekts identifiziert werden
Fe-Pd alloys at about 30 at.% Pd allow obtaining high length changes or strains in the percent range due to thermal or magnetic shape memory effect. They are especially promising candidates for smart and intelligent materials in micro- and nanoactuators as well as sensors. In comparison to bulk materials and thin films the utilization of nanowires promises higher actuation frequencies and strains, which further heighten the scientific and technological interest. Electrodeposition within self-organized nanoporous templates is a very time efficient method to prepare even large arrays of Fe-Pd nanowires of different length and diameter compared to lithographic or physical methods. The aim of this work is to exhibit the preparation conditions such as electrolyte system, deposition parameter and post treatment for shape memory active Fe-Pd nanowires at about 30 at.% Pd. Correlations between morphology, local microstructure, structure and magnetic properties are investigated and evaluated. Fe-Pd nanowires are successfully prepared by electrodeposition despite the combination of noble Pd and less noble Fe metals. The usage of an electrolyte with complexed Fe and Pd ions and an optimized alternating potential deposition regime leads to continuous and almost defect free nanowires close to the composition Fe70Pd30. The complete transition from the bcc to fcc structure of the Fe-Pd alloy is achieved by an additional heat treatment. However, the successful preparation of these nanowires represents a key element towards nanoactuators based on shape memory alloys. Fundamental knowledge about electrochemical preparation of Fe-Pd nanowires is gained. Important starting points towards structure control during deposition and activation of the shape memory effect are identified

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Wehner, Susanne. "Nichtionische polyethoxylierte Tenside in methansulfonsauren Zinn- und Zinn-Silber-Elektrolyten." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2005. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:14-1137571826537-17461.

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Abstract:

The investigations are related to the influence of nonionic polyethoxylated surfactant on Tin- and Tin-Silver depositions. Cyclovoltammetry, electrochemical depositions in Hull cell, with quartz crystal microbalance, impedance spectroscopy, X-ray diffraction, REM and others were used as methods of characterization
Die Untersuchungen befasssen sich mit dem Einfluss von nichtionischen polyethoxylierten Tenside auf die Zinn- und Zinn-Silber-Abscheidung, die durch Zyklovoltammetrie, Abscheidungen in der Hullzelle, mit der elektrochemischen Quarzmikrowaage, der Impedanzspektroskopie, Röntgendiffraktometrie, Rasterelektronenmikroskopie und Tensiometrie charakterisiert wurden

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Ispas, Adriana. "Electrochemical Phase Formation of Ni and Ni-Fe Alloys in a Magnetic Field." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2007. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:14-1194000718076-46815.

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Abstract:

The aim of this work was to investigate the effects that a magnetic field can induce during the electrodeposition of Ni and Ni-Fe alloys. Special regard was given to mass transport controlled effects. Magnetic field effects on the nucleation and growth of ferromagnetic layers and on the properties of electrodeposited layers (like grain size, texture, morphology or roughness) were investigated. The influence of a magnetic field on the magnetic properties of Ni layers and on the composition of Ni-Fe alloys was also studied. Nucleation and growth of thin Ni layers on gold electrodes under a superimposed magnetic field were analysed in-situ with the Electrochemical Quartz Crystal Microbalance technique. Three theoretical models were chosen for characterizing the Ni nucleation: Scharifker-Hills (SH), Scharifker-Mostany (SM) and Heerman-Tarallo (HT). The AFM images proved that more nuclei appear in a magnetic field in the case that the Lorentz force and the natural convection act in the same direction. From all the models, the HT model gave the best agreement with the AFM results. When the Lorentz force and the natural convection act in the same direction, an increase of the Ni partial current with the magnetic field was obtained. When they act in opposite directions, the Ni current was influenced just at the beginning of deposition (first 10 seconds). At longer times, the magnetic field has no effect on the Ni current. However, the total current (jNi+jHER) decreases with the magnetic field. In the absence of a macroscopic MHD convection, the Ni current decreases with the magnetic field the first 10-15 seconds of deposition. On longer time scales no influence of the magnetic field could be noticed for this configuration. When the magnetic field was applied perpendicular to the electric current, an increase of the hydrogen evolution reaction (HER) with the magnetic flux density was noticed. Hydrogen reduction is mass transport controlled. Therefore, the magnetic field will increase the limiting current of the HER. Optical microscopy images showed that the hydrogen bubbles were circular in the absence of the MHD convection and that they presented a tail when a Lorentz force was present. The direction of the tail depends on the net force induced by the natural and MHD convections. The interplay between the natural and MHD convections proved to be important during Ni-Fe alloy deposition, too. When the Lorentz force and the natural convection act in the same direction, an increase of the Fe content of the alloys with the magnetic field was observed. When the Lorentz force was perpendicular to the natural convection, no significant changes were observed in the composition of the layers. The alloy composition did not change with the magnetic field when the electric current was parallel to the magnetic field lines. Two surfactants were used in the case that Ni was electrodeposited from a sulfamate bath: SDS and sulfirol 8. The Ni layers obtained from a sulfamate bath with sulfirol 8 presented larger grains compared to the layers deposited from a bath free of surfactants. This increase of the grain size was attributed to the incorporation of the surfactant in the deposit. Coarser layers were obtained in a magnetic field (applied perpendicular to the electric current) when the electrodeposition was done from an electrolyte with surfactants. The number of grains increased with the magnetic field for the Ni layers electrodeposited from a bath free of surfactants and for a bath with SDS. As a consequence, the grain size decreased. In the case of the electrolyte with sulfirol 8, the number of grains decreased with the magnetic field, and their size increased. For the Ni-Fe alloys, which contained less than 10 at% Fe, the preferred crystalline orientation changes from (220), in the absence of a magnetic field, to (111), (when the magnetic field was applied perpendicular to the electric current). When the magnetic field lines were parallel to the electric current, both the (111) and (220) textures were preferred in almost the same proportion. As a general conclusion of this work it can be said that by choosing the right experimental condition, one can improve the morphology and the properties of the deposited layers by applying a magnetic field. At the same time, the mass transport processes can be influenced by a magnetic field.

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Spoddig, Detlef. "Untersuchung mittels Ferromagnetischer Resonanz an Kobalt-, Nickel- und Eisen-Filmen aus elektrochemischer und molekularepitaktischer Abscheidung." [S.l.] : [s.n.], 2004. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=972652663.

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Sadek, Alexander [Verfasser], Uwe [Gutachter] Gbureck, and Torsten [Gutachter] Blunk. "Elektrochemisch gestützte Abscheidung kupfer- und zinkdotierter Magnesiumphosphatschichten auf Titan / Alexander Sadek ; Gutachter: Uwe Gbureck, Torsten Blunk." Würzburg : Universität Würzburg, 2020. http://d-nb.info/1217599126/34.

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Altay, Katarzyna [Verfasser], Christine [Akademischer Betreuer] Jakob, Volker [Akademischer Betreuer] Buck, and Martin [Akademischer Betreuer] Metzner. "Untersuchungen zur elektrochemischen Abscheidung von amorphen Kohlenstoffschichten / Katarzyna Altay. Gutachter: Volker Buck ; Martin Metzner. Betreuer: Christine Jakob." Ilmenau : Universitätsbibliothek Ilmenau, 2015. http://d-nb.info/1072622173/34.

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Wenninger, Florian [Verfasser], Uwe [Gutachter] Gbureck, Alexander [Gutachter] Kübler, and Jürgen [Gutachter] Groll. "Modifikation von Titanoberflächen mittels elektrochemischer Abscheidung von Magnesiumphosphaten / Florian Wenninger. Gutachter: Uwe Gbureck ; Alexander Kübler ; Jürgen Groll." Würzburg : Universität Würzburg, 2013. http://d-nb.info/1108582907/34.

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Altay, Katarzyna Verfasser], Christine [Akademischer Betreuer] [Jakob, Volker [Akademischer Betreuer] Buck, and Martin [Akademischer Betreuer] Metzner. "Untersuchungen zur elektrochemischen Abscheidung von amorphen Kohlenstoffschichten / Katarzyna Altay. Gutachter: Volker Buck ; Martin Metzner. Betreuer: Christine Jakob." Ilmenau : Universitätsbibliothek Ilmenau, 2015. http://d-nb.info/1072622173/34.

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Wu, Qiong [Verfasser], Frank [Akademischer Betreuer] Endres, and Andreas [Akademischer Betreuer] Bund. "Grundlegende Untersuchungen zur elektrochemischen Abscheidung der Refraktärmetalle Titan und Vanadium aus Ionischen Flüssigkeiten / Qiong Wu ; Frank Endres, Andreas Bund." Clausthal-Zellerfeld : Technische Universität Clausthal, 2019. http://d-nb.info/1231362812/34.

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Link, Steffen [Verfasser], Andreas [Akademischer Betreuer] Bund, Tobias Akademischer Betreuer] Hertel, and Uwe [Akademischer Betreuer] [Ritter. "Aprotische Medien zur elektrochemischen Abscheidung von Silicium als neuartiges Anodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien / Steffen Link ; Andreas Bund, Tobias Hertel, Uwe Ritter." Ilmenau : TU Ilmenau, 2021. http://d-nb.info/1239050186/34.

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Riede, Jens-Christian [Verfasser]. "Untersuchungen des dendritischen Wachstum bei der elektrochemischen Abscheidung von Zink aus einer Kaliumhydroxidlösung für den Einsatz in Zink-Luft Systemen / Jens-Christian Riede." München : Verlag Dr. Hut, 2018. http://d-nb.info/1168534259/34.

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Strehle, Steffen. "Cu(Ag)-Legierungsschichten als Werkstoff für Leiterbahnen höchstintegrierter Schaltkreise." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2007. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:14-1175691002696-74744.

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Abstract:

Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, Cu(Ag)-Dünnschichten als potentiellen Werkstoff für Leiterbahnen in der Mikroelektronik zu untersuchen. Für die Beurteilung dieses Materialsystems wurden vier Schwerpunkte bezüglich der Schichtcharakterisierung definiert: Herstellung, Gefüge, thermomechanische Eigenschaften, Elektromigrationsresistenz. Grundlage sämtlicher Untersuchungen ist eine geeignete Probenpräparation. In Anlehnung an Technologien, die zur Zeit bei der Herstellung von reinen Cu-Leiterbahnen Anwendung finden, erfolgte die Beschichtung der Cu(Ag)-Schichten (Dicke bis 1 µm) galvanisch aus einem schwefelsauren Elektrolyten unter Additiveinsatz auf thermisch oxidierten Siliziumwafern. Hierbei war nicht nur die Abscheidung von ganzflächigen Dünnschichten, sondern auch die Beschichtung auf strukturierte Substrate von Interesse. Die erzeugten Schichtproben werden in ihren Gefügeeigenschaften, vergleichend zu reinen Kupferschichten, charakterisiert. Hierzu zählen Korngrößen und -orientierungen, thermisches Gefügeverhalten, Einbau, Verteilung und Segregation von Silber und Fremdstoffen sowie die elektrischen Eigenschaften. Von grundsätzlicher Bedeutung für das Elektromigrationsverhalten und damit für die Zuverlässigkeit und das Leistungsvermögen sind die thermomechanischen Eigenschaften. Diese werden an ausgedehnten Schichten mit der Substratkrümmungsmessung bis zu Temperaturen von 500°C beschrieben. Die Diskussion des mechanischen Schichtverhaltens umfasst sowohl thermische als auch temporale Charakteristika. Die Untersuchungen geben einen Einblick in die wirkenden Mechanismen des Stofftransports und des Spannungsabbaus. Den Abschluss der Arbeit stellen erste Experimente zum Elektromigrationsverhalten der Cu(Ag)-Dünnschichten dar. Den Kern dieser Analysen bilden Messungen an sog. Blech-Strukturen (Materialdriftexperimente). Hierbei werden geeignete Technologien für die mikrotechnologische Herstellung von derartigen Cu(Ag)-Strukturen vorgestellt. Anhand erster Messungen wird das Elektromigrationsverhalten von Cu(Ag)-Metallisierungen in seinen Grundcharakteristika beschrieben.

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Strehle, Steffen. "Cu(Ag)-Legierungsschichten als Werkstoff für Leiterbahnen höchstintegrierter Schaltkreise: Herstellung, Gefüge, thermomechanische Eigenschaften, Elektromigrationsresistenz." Doctoral thesis, Technische Universität Dresden, 2006. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A24916.

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Abstract:

Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, Cu(Ag)-Dünnschichten als potentiellen Werkstoff für Leiterbahnen in der Mikroelektronik zu untersuchen. Für die Beurteilung dieses Materialsystems wurden vier Schwerpunkte bezüglich der Schichtcharakterisierung definiert: Herstellung, Gefüge, thermomechanische Eigenschaften, Elektromigrationsresistenz. Grundlage sämtlicher Untersuchungen ist eine geeignete Probenpräparation. In Anlehnung an Technologien, die zur Zeit bei der Herstellung von reinen Cu-Leiterbahnen Anwendung finden, erfolgte die Beschichtung der Cu(Ag)-Schichten (Dicke bis 1 µm) galvanisch aus einem schwefelsauren Elektrolyten unter Additiveinsatz auf thermisch oxidierten Siliziumwafern. Hierbei war nicht nur die Abscheidung von ganzflächigen Dünnschichten, sondern auch die Beschichtung auf strukturierte Substrate von Interesse. Die erzeugten Schichtproben werden in ihren Gefügeeigenschaften, vergleichend zu reinen Kupferschichten, charakterisiert. Hierzu zählen Korngrößen und -orientierungen, thermisches Gefügeverhalten, Einbau, Verteilung und Segregation von Silber und Fremdstoffen sowie die elektrischen Eigenschaften. Von grundsätzlicher Bedeutung für das Elektromigrationsverhalten und damit für die Zuverlässigkeit und das Leistungsvermögen sind die thermomechanischen Eigenschaften. Diese werden an ausgedehnten Schichten mit der Substratkrümmungsmessung bis zu Temperaturen von 500°C beschrieben. Die Diskussion des mechanischen Schichtverhaltens umfasst sowohl thermische als auch temporale Charakteristika. Die Untersuchungen geben einen Einblick in die wirkenden Mechanismen des Stofftransports und des Spannungsabbaus. Den Abschluss der Arbeit stellen erste Experimente zum Elektromigrationsverhalten der Cu(Ag)-Dünnschichten dar. Den Kern dieser Analysen bilden Messungen an sog. Blech-Strukturen (Materialdriftexperimente). Hierbei werden geeignete Technologien für die mikrotechnologische Herstellung von derartigen Cu(Ag)-Strukturen vorgestellt. Anhand erster Messungen wird das Elektromigrationsverhalten von Cu(Ag)-Metallisierungen in seinen Grundcharakteristika beschrieben.

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Schuchert, Ingrid Ulrike. "Elektrochemische Untersuchungen zur Abscheidung und zum Korrosionsverhalten von Kupfermikrostrukturen." Phd thesis, 2001. https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/106/1/Schuchert.pdf.

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Abstract:

Diese Arbeit untersucht den Herstellungsprozess von Kupfermikrostrukturen durch elektrochemische Abscheidung in geätzten Ionenspuren in Polymerfolien (Templat Methode) und ihre Korrosionseigenschaften in alkalischen Elektrolyten. Da eine homogene Metallabscheidung in allen Poren (Länge 30 µm, Durchmesser zwischen 3 µm und 400 nm) eine unabdingbare Voraussetzung zur Durchführung einer systematischen Untersuchung ist, werden zunächst die als kritisch erkannten Parameter und Einflussgrößen optimiert. Darauf aufbauend wird der Einfluss der verwendeten Überspannung sowohl auf die hergestellten Nadeln als auch auf die gemessenen Strom-Zeit-Kurven untersucht. Durch die Analyse der bei der potentiostatischen Abscheidung gemessenen Strom-Zeit-Kurven gelingt es, ein qualitativ gültiges Modell für die Kupferabscheidung in Templatporen aufzustellen. In den einzelnen Messkurven lassen sich bis zu sechs verschiedene Bereiche unterscheiden, denen der Ablauf folgender Prozesse zugeordnet werden kann: Für kleine Zeiten findet die Kupferabscheidung durchtrittskontrolliert statt. Es folgt ein Übergang von Durchtritts- zu Diffusionkontrolle. In den folgenden drei Bereichen ist die Abscheidung diffusionskontrolliert. Zunächst findet lineare Diffusion innerhalb der Poren statt, weil die Dicke der Diffusionsschicht kleiner als die Länge der noch zu füllenden Pore ist. Dann folgt ein Bereich, in dem die radiale Diffusion von Kupferionen hin zu den Porenöffnungen den Gesamtprozess bestimmt. Schließlich ist die Kupferabscheidung durch lineare Diffusion zur gesamten Polymeroberfläche gekennzeichnet. Sobald die Nadeln die Polymeroberfläche erreicht haben, beginnt das Wachstum von Kappen. Außerdem werden im Rahmen dieser Arbeit die Korrosionseigenschaften der hergestellten Kupfermikrostrukturen untersucht und mit denen von makroskopischen Kupferproben verglichen. Dies geschieht durch die Aufnahme von zyklischen Voltamogrammen in 0,1 N Natronlauge und in Boratpuffer. Die in Natronlauge ablaufenden Korrosionsprozesse sind sehr komplex und führen zu schwer interpretierbaren Voltamogrammen. Ursachen dafür sind das auftretenden von großen Korrosionsstromdichten und der hohe Anteil an gebildeten löslichen Korrosionsprodukten. Umfangreiche systematische Untersuchungen werden in Boratpuffer durchgeführt, wo die Löslichkeit von CuO und Cu(OH)2 minimal ist und die auftretenden Korrosionsstromdichten deutlich geringer sind. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die an Mikroelektroden-Ensembles durchgeführten Untersuchungen nicht auf besondere Korrosionseigenschaften von Kupfernadeln mit Dimensionen auf der Mikrometerskala im Vergleich zu makroskopischen Kupferproben hindeuten.

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Wettstein, Lars. "Elektrochemische Abscheidung von Bruschitschichten auf Titan in Gegenwart von Kristallisationsinhibitoren zur Steuerung von Kristallitgröße und biologischer Reaktion." Doctoral thesis, 2020. https://doi.org/10.25972/OPUS-21750.

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Abstract:

Es erfolgte eine elektrochemische Abscheidung von Bruschitschichten auf Titan in Gegenwart von Kristallisationsinhibitoren. Dabei wurden die Kristallisationsinhibitoren Zitronensäure, treta-Natriumdiphosphat-Decahydrat und Phytinsäure verwendet und die entstandenen Schichten mit denen ohne Inhibitorzugabe verglichen. Um das Ausmaß der Inhibierung zu verifizieren, wurde die Masse aller Schichten gemessen, welche für die Inhibition mit Zitronensäure und Phytinsäure abnahm und für Natriumdiphosphat zunahm. Die kristallographische Zusammensetzung der mit und ohne Inhibierung abgeschiedenen Schichten wurde mit Hilfe der Röntgendiffraktometrie bestimmt und zeigte, dass sich reine Bruschitschichten mit unterschiedlichem amorphem Anteil abschieden. Die daraus entstandenen Werte lieferten zugleich die Informationen über die einzelnen Kristallitgrößen innerhalb der Schichten. Über den Einfluss der Inhibitoren auf die Schichtmorphologie gaben rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen weiteren Aufschluss. Die Inhibition verursachte teils mit Rissen durchzogene Schichten, deren Kristallformationen sich von Standardelektrolyt unterschieden. Ausgewählte Proben wurden unter verschiedenen Bedingungen desinfiziert bzw. sterilisiert und nachfolgend erneut gewogen und mittels Röntgendiffraktogrammetrie und Rasterelektronenmikroskopie analysiert. Nach der Desinfektion entstanden reine Bruschitschichten, die an Masse verloren aber trotzdem die typischen Kristallformationen zeigten. Die Sterilisation führte zur Umwandlung von Bruschit in Monetit und Hydroxylapatit. Des Weiteren wurde die biologische Reaktion der Schichten auf humane fötale Osteoblasten-Zelllinien zur Überprüfung der Zellverträglichkeit ermittelt. Die entstandenen Ergebnisse waren nicht verwertbar und enthielt sehr hohe Standardabweichungen
Brushite coatings were deposited on titanium by electrochemical deposition in the presence of various crystallization inhibitors such as citric acid, treta-sodium diphosphate decahydrate and phytic acid. The resulting layers were compared with those without inhibitor addition. To verify the extent of inhibition, the mass of all layers was measured, which decreased for inhibition with citric acid and phytic acid and increased for sodium diphosphate. The crystallographic composition of the layers deposited with and without inhibition was determined by X-ray diffraction and showed pure brushite caotings with different amorphous content. The resulting values also provided information about the individual crystallite sizes within the layers. Scanning electron microscope images provided further information about the influence of the inhibitors of the layer morphology. The inhibition caused layers partly interspersed with cracks, whose crystal formations differed from the standard electrolyte. Selected samples were disinfected or sterilized under various conditions and subsequently reweighed and analyzed by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. After disinfection, pure brushite caotings were formed, which lost mass but still showed the typical crystal formations. Sterilization led to the transformation of brushite into monetite and hydroxyapatite. Furthermore, the biological response of the layers to human fetal osteoblast cell lines was determined to test cell compatibility. The results obtained were not usable and contained very high standard deviations

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Wessels, Katrin [Verfasser]. "Elektrochemische Abscheidung von porösen Titandioxid-Filmen und deren photoelektrochemische Anwendungen / von Katrin Wessels." 2008. http://d-nb.info/993321607/34.

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Zagos, Ioannis [Verfasser]. "Vinylsubstituierte Ruthenium-Cyclophankomplexe : Synthese, Charakterisierung und elektrochemische Abscheidung auf Elektrodenoberflächen / vorgelegt von Ioannis Zagos." 2000. http://d-nb.info/963184741/34.

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Schuchert, Ingrid U. [Verfasser]. "Elektrochemische Untersuchungen zur Abscheidung und zum Korrosionsverhalten von Kupfermikrostrukturen / vorgelegt von Ingrid U. Schuchert." 2000. http://d-nb.info/962730688/34.

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Michaelis, Esther [Verfasser]. "Darstellung von Photosensibilisatoren und elektrochemische Abscheidung von sensibilisierten nanostrukturierten Zinkoxidelektroden / von Esther Michaelis, geb. Ebel." 2005. http://d-nb.info/975485911/34.

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Schinkinger, Bernhard [Verfasser]. "Schichtanalytische und elektrochemische Untersuchungen zur Abscheidung dünner SiO2- und Organosilanschichten auf verzinktem Stahl / von Bernhard Schinkinger." 2004. http://d-nb.info/976860317/34.

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Lodermeyer, Johannes [Verfasser]. "Elektrochemische Abscheidung von Metallen und Legierungen aus nichtwässrigen Systemen und Aktivierung von passivierten Metalloberflächen zur Abscheidung nanoporöser Schichten aus wässrigen Lösungen / vorgelegt von Johannes Lodermeyer." 2007. http://d-nb.info/984769307/34.

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Komsiyska, Lidiya [Verfasser]. "Untersuchungen zur Nanomodifizierung von Oberflächen und Strukturen durch elektrochemische Abscheidung von Gold und Polyanilin / vorgelegt von Lidiya Komsiyska." 2008. http://d-nb.info/987454684/34.

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Boeckler, Cathrin [Verfasser]. "Elektrochemische Abscheidung von Zinkoxid-Schichten unter dem Einfluss von strukturdirigierenden Additiven für die Anwendung in farbstoffsensibilisierten Solarzellen / von Cathrin Boeckler." 2008. http://d-nb.info/989033260/34.

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Barati, Vida. "Development of a Thermoelectric Characterization Platform for Electrochemically Deposited Materials." 2020. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A73273.

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Abstract:

Die erfolgreiche Optimierung der Leistung von thermoelektrischen Materialien, die durch zT beschrieben wird, ist entscheidend für ihre Anwendung für das Wärmemanagement und die Kühlung von Leistungselektronik. Im Gegensatz zu Bulk-Proben bleibt die vollständige zT-Charakterisierung von Dünn- und Dickfilmmaterialien eine große Herausforderung. Dies ist insbesondere relevant für Filme, die durch elektrochemische Abscheidung synthetisiert werden, wo das Material auf eine elektrisch leitende Schicht abgeschieden wird. In dieser Dissertation habe ich ein Transport-Device für eine vollständige zTCharakterisierung von elektrochemisch abgeschiedenen Materialien entwickelt, während der Einfluss der elektrisch leitenden Schicht, sowie des Substrats beseitigt wird. Die zT-Charakterisierung erfolgt unter Verwendung eines auf einer freistehenden Membran suspendierten thermoelektrischen Materials innerhalb des entwickelten Transport-Devices, die durch eine Kombination von Fotolithografie und Mikrostrukturierungstechnik zusammen mit Ätzprozessen hergestellt wurde. Für die Messung der Wärmeleitfähigkeit habe ich eine eindimensionale, analytische, stationäre Methode eingesetzt, welche mit Hilfe von dreidimensionalen Finite-Elemente-Simulationen bestätigt wurde. Darüber hinaus habe ich die temperaturabhängigen thermoelektrischen Eigenschaften von zwei Dickschichten mit Hilfe des entwickelten Devices untersucht und mit Bulk-Proben und Dünnfilmen verglichen. Auf diese Weise konnte die Validität des Transport-Devices nachgewiesen werden. Neben der Optimierung von mikro-thermoelektrischen Materialien, die mit dem Transport- Device charakterisiert werden, ist die Leistung von thermoelektrischen Devices von den Faktoren Design, Geometrie und Konstruktion beeinflusst. Daher habe ich den Einfluss der Geometrie auf die Leistung eines elektrochemisch hergestellten mikrothermoelektrischen Generators mit Hilfe einer Finite-Elemente-Simulation untersucht.

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Hähnel, Veronika. "Elektrochemisch hergestellte Fe-Pd-Schichten und Nanodrähte - Morphologie, Struktur und magnetische Eigenschaften." Doctoral thesis, 2014. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A28678.

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Abstract:

Mit Fe-Pd-Legierungen nahe der Zusammensetzung Fe70Pd30 kann man aufgrund des thermischen oder magnetischen Formgedächtniseffekts große Dehnungen erzeugen. Daher sind sie für Mikro- und Nanoaktoren sowie Sensoren von großem wissenschaftlichen und technologischen Interesse. Im Vergleich zu Massivmaterial und dünnen Schichten erwartet man für eindimensionale Geometrien wie Nanodrähte deutlich höhere Arbeitsfrequenzen und Dehnungen. Zur Herstellung von Nanodrähten eignet sich die elektrochemische Abscheidung in selbstordnende nanoporöse Membranen als effizienteste Methode gegenüber lithographischen oder physikalischen Methoden. Um den Formgedächtniseffekt auch in Fe-Pd-Nanodrähten mit ca. 30 at.% Pd zu nutzen, werden in dieser Arbeit entsprechende Herstellungsbedingungen wie Elektrolytsystem, Abscheideparameter und Nachbehandlung herausgearbeitet. Die Zusammenhänge zwischen Abscheidebedingungen und Morphologie, lokaler Mikrostruktur, Struktur sowie magnetischen Eigenschaften werden untersucht und bewertet. Es wird gezeigt, dass Fe-Pd-Nanodrähte trotz der Kombination aus edlem und unedlem Metall elektrochemisch hergestellt werden können. Ein komplexierter Fe-Pd-Elektrolyt in Kombination mit optimierten alternierenden Abscheidepotentialen führt reproduzierbar zu durchgehenden, nahezu defektfreien Nanodrähten nahe der Zusammensetzung Fe70Pd30. Mit einer nachträglichen Wärmebehandlung erreicht man eine vollständige Umwandlung der Fe-Pd-Legierung von der kubisch raumzentrierten zur kubisch flächenzentrierten Struktur. Die erfolgreiche Herstellung dieser Nanodrähte stellt eine Schlüsselposition auf dem Weg zu formgedächtnisbasierten Nanoaktoren dar. In dieser Arbeit konnten wichtige Ansatzpunkte zur Strukturkontrolle während der elektrochemischen Abscheidung und somit zur Aktivierung des Formgedächtniseffekts identifiziert werden.
Fe-Pd alloys at about 30 at.% Pd allow obtaining high length changes or strains in the percent range due to thermal or magnetic shape memory effect. They are especially promising candidates for smart and intelligent materials in micro- and nanoactuators as well as sensors. In comparison to bulk materials and thin films the utilization of nanowires promises higher actuation frequencies and strains, which further heighten the scientific and technological interest. Electrodeposition within self-organized nanoporous templates is a very time efficient method to prepare even large arrays of Fe-Pd nanowires of different length and diameter compared to lithographic or physical methods. The aim of this work is to exhibit the preparation conditions such as electrolyte system, deposition parameter and post treatment for shape memory active Fe-Pd nanowires at about 30 at.% Pd. Correlations between morphology, local microstructure, structure and magnetic properties are investigated and evaluated. Fe-Pd nanowires are successfully prepared by electrodeposition despite the combination of noble Pd and less noble Fe metals. The usage of an electrolyte with complexed Fe and Pd ions and an optimized alternating potential deposition regime leads to continuous and almost defect free nanowires close to the composition Fe70Pd30. The complete transition from the bcc to fcc structure of the Fe-Pd alloy is achieved by an additional heat treatment. However, the successful preparation of these nanowires represents a key element towards nanoactuators based on shape memory alloys. Fundamental knowledge about electrochemical preparation of Fe-Pd nanowires is gained. Important starting points towards structure control during deposition and activation of the shape memory effect are identified.

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Ehnert, Rayko. "Synthese von Gold(I)-Dithioharnstoff-Methansulfonat und dessen Anwendungsmöglichkeiten." 2020. https://monarch.qucosa.de/id/qucosa%3A74107.

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Abstract:

Mittels eines elektrolytischen Verfahrens war es möglich Gold(I)-Dithioharnstoff- Methansulfonat darzustellen. Dabei konnte auf den Einsatz von Cyaniden, Sulfiden, Sulfiten und Thiosulfaten verzichtet werden. Eine zeitintensive Synthese, über Gold(III) mit anschließendem Reduktionsschritt zum Gold(I), kann damit entfallen. Gold(I)-Dithioharnstoff-Methansulfonat wurde durch anodische Auflösung metallischen Goldes in 5% iger Methansulfonsäure hergestellt, wobei sich im Masseverhältnis zu Gold von 1,2:1 Thioharnstoff im Anolyt befand. Als optimale Stromdichte wurden 0,5 A/dm² bis zu 4 A/dm² ermittelt. Die Stromdichte zeigte deutliche Abhängigkeiten von der eingesetzten Membran und vom Säuregehalt im Elektrolyten. Die Nutzung von Membranen der Firma Nafion® zeigten zur Trennung des Kathoden- und Anodenraums die besten Ergebnisse unter den eingesetzten Membranen. Die direkte Ausbeute bezogen auf das eingesetzte Gold von bis zu 85% zeigt, dass eine mit der Herstellung von Kaliumdicyanoaurat(I) vergleichbare Wirtschaftlichkeit erreicht werden kann. Gold(I)-Dithioharnstoff-Methansulfonat ist stabil und kann trocken, lichtgeschützt und unter Luftabschluss mindesten 12 Monate gelagert werden. Aus der elektrochemischen Herstellung stammendes Gold(I)-Dithioharnstoff-Methansulfonat konnte durch Zusatz von Ethanol und anschließender Vakuumdestillation bei maximal 60°C kristallisiert werden. Die Kristalle konnten mit Ethanol aufgenommen und erneut kristallisiert werden, um Sie für eine Röntgen-Einkristall-Struktur-Analyse und zur weiteren Charakterisierung zu nutzen. Die an Kristallen an der Technischen Universität Chemnitz durchgeführten, umfangreichenUntersuchungen sind in Kapitel C.2. dargelegt. Sie bestätigen den Au(I)-Charakter des im Komplex vorliegenden Goldes. Der Gold(I)-Dithioharnstoff Methansulfonat-Komplex kristallisiert in der monoklinen Raumgruppe C2/c mit einem Molekül in asymmetrischer Koordination. Das Gold(I)-Ion wird durch zwei Thioharnstoff Liganden (Au1 – S1 2,2774(14) Å und Au1 – S2 2,2727(14) Å) linear koordiniert. Der sich dabei ergebende Winkel (S1–Au1–S2) wurde mit 179,50(5) ° ermittelt. Die planaren Thioharnstoff-Moleküle (rmsd = 0.0055 / 0.0056 Å) [72] zeigen eine Flugblattstruktur mit einer C1-S1-S2-C2-Torsion von 113°. Im 13C{1H} - NMR-Spektrum erscheint das C=S-Kohlenstoffatom bei einer charakteristischen Resonanz bei 175,3 ppm, was als Merkmal für diese Art der Gruppierung erwartungsgemäß um 8,5 ppm im Vergleich zu nicht komplexiertem Thioharnstoff im Hochfeld verschoben ist [82]. Das Auftreten von zwei Vibrationen im IR Spektrum bei 1.193 cm-1 (Vas (SO3)) und 1.058 cm-1 (Vas (SO3)) zeigt, dass ein nichtkoordiniertes Mesylat-Anion vorliegt [84]. Das thermische Verhalten wurde durch Thermogravimetrie (TG), gekoppelte Thermogravimetrie-Massenspektrometrie (TG-MS) und Differential Scanning Calorimetry (DSC) untersucht. Die Zersetzung von Gold(I)-Dithioharnstoff-Methansulfonat erfolgte in vier Schritten mit einem Gesamtgewichtsverlust von 56,3% im Bereich von 200 - 650 ° C. Das Verhalten bei der thermischen Zersetzung unter Stickstoff-bzw. Sauerstoffatmosphäre ist unter dem Gesichtspunkt Gewichtsverlust praktisch identisch, wobei der letzte Zersetzungsschritt unter Sauerstoff bei niedrigeren Temperaturen (N2 650°C; O2 616°C) beendet ist. Die jeweiligen Rückstände bei 800°C liegen für beide Messungen mit 43,8% geringfügig unter dem berechneten Wert für elementares Gold (44,3%). Es wurden durch Erhitzen einer 1-Hexadecylamin (C16H35N, 4,0 mM) -Lösung mit Gold(I)-Dithioharnstoff-Methansulfonat an der Technischen Universität Chemnitz bei Prof. Heinrich Lang, Professur Anorganische Chemie, durch Frau Dr. Andrea Preuß und Alexander Kossmann Nanopartikel hergestellt. Diese wurden zur weiteren Untersuchung in Hexan dispergiert und waren so mehrere Tage stabil. Das UV/VIS-Spektrum in Hexan zeigte aufgrund der charakteristischen Oberflächenplasmonresonanz (SPR) der Au-NPs eine breite Absorption bei 528 nm [94]. Mittels Transmissionselektronenmikroskopie wurden die Partikelgrößen und deren Verteilung untersucht. Dabei wurden hauptsächlich kugelförmige Partikel mit einem mittleren Durchmesser von d = 14,5 nm und einer Standardabweichung von σ = 3,9 nm (Größenänderung cv = 27%) erhalten. Untersuchungen zur Eignung des gewonnenen Gold(I)-Dithioharnstoff-Methansulfonats zur CCVD-Beschichtung von Oberflächen mittels des „Atmospheric Pressure Combustion Chemical Vabour Deposition (CCVD)-Verfahrens wurden an der Technischen Universität Chemnitz, bei Prof. Heinrich Lang, Professur Anorganische Chemie, durch Andrea Preuß in Zusammenarbeit mit Innovent e.V. Jena, Dr.-Ing. Björn Kretzschmar, Dr. Andreas Heft und Dr. Bernd Grünler durchgeführt. [95]. Es konnten mit Gold(I)-Dithioharnstoff-Methansulfonat, als metallhaltige Ausgangsverbindung in Hexamethyldisiloxan (HMDSO), Goldschichten abgeschieden werden die zwischen 1,3 at% bis zu 13,3 at% Gold aufwiesen (at = Flächenanteil). Die abgeschiedenen Partikel zeigten dabei eine poröse Struktur. Eine XPS-Tiefenprofilmessung zeigte das vorwiegend Au(0), neben Au2O3 abgeschieden wurde. Die mittels CCVD abgeschiedenen Goldschichten wurden in der heterogenen Katalyse zur Reduktion von 4-Nitrophenol zu 4-Aminophenol mit NaBH4 verwendet. Die höchste katalytische Aktivität lag bei Gold(I)-Dithioharnstoff-Methansulfonat, von allen untersuchten Goldverbindungen und damit erzeugten Schichten, vor [95]. Untersuchungen zur Nutzung des Gold(I)-Dithioharnstoff-Methansulfonats zur galvanischen und außenstromlosen Beschichtung von Materialien wurden an der Hochschule Mittweida, Fakultät Ingenieurwissenschaften, bei Prof. Köster, Professur Fertigungs- und Oberflächentechnik, durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass eine für technische Anwendungen geeignete galvanische Abscheidung von Gold aus Gold(I)-Dithioharnstoff-Methansulfonat aus den untersuchten Elektrolyten nicht erreicht werden konnte. Aus einer Vielzahl ausgewählter Additive konnte mit dem AUROSAX-Badadditiv 2-050 ein außenstromloser Elektrolyt gefunden werden, der nach den bisher vorliegenden Untersuchungen zur Vergoldung von Leiterplatten geeignet ist.

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Wenninger, Florian. "Modifikation von Titanoberflächen mittels elektrochemischer Abscheidung von Magnesiumphosphaten." Doctoral thesis, 2013. https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85557.

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Abstract:

In der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, die experimentellen Parameter für eine erfolgreiche elektrochemische Abscheidung sowohl von Struvit (MgNH4PO4 • 6H2O) als auch Newberyit (MgHPO4 • 3H2O) auf durch Sandstrahlen aufgeraute Titanproben zu ermitteln. Welche der beiden Phasen auf den Titanoberflächen abgeschieden wurde, hing dabei hauptsächlich von der jeweiligen Elektrolytzusammensetzung ab. Bei der Elektrodeposition selbst erwiesen sich eine Elektrolyttemperatur von 50 °C und Stromdichten von etwa 79 – 105 mA/cm2 als optimal, um geschlossene Schichten von hinreichender Dicke reproduzierbar herzustellen. Es zeigte sich, dass die für die jeweiligen Abscheidungsprodukte optimierten Parameter (79 mA/cm2 für Struvit und 105,3 mA/cm2 für Newberyit) zu deutlich unterschiedlichen Massenabscheidungen (4,4 mg/cm2 für Struvit und 0,6 mg/cm2 für Newberyit bei einer Beschichtungsdauer von 15 min) führten. Das Monohydrat Dittmarit (MgNH4PO4 • H2O) ließ sich nicht direkt abscheiden, konnte aber durch Dampfsterilisation von zuvor erzeugten Struvitschichten in einem Autoklaven erzeugt werden. Um das Verhalten der Oberflächenmodifikationen in einer in-vivo-Umgebung zu simulieren, wurden die Beschichtungen für eine maximale Dauer von 14 Tagen in Simulated Body Fluid (SBF), Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) und in fötalem Kälberserum (FCS) eingelagert. In bestimmten Zeitabständen wurden eingelagerte Proben ihrem Medium entnommen, getrocknet und die Schichten mit Hilfe der Röntgendiffraktometrie und der Rasterelektronen-mikroskopie hinsichtlich ihrer kristallographischen und morphologischen Eigenschaften charakterisiert. Dabei zeigten die drei Magnesiumphosphate jeweils unterschiedliches Degradationsverhalten in den verschiedenen Einlagerungsmedien. Struvit wandelte sich nach 14 Tagen in DMEM teilweise, in FCS größtenteils und in SBF vollständig zu Bobierrit (Mg3(PO4)2 • 8H2O) um. Ein ähnliches Verhalten zeigte sich bei Dittmarit, allerdings kam es hier in allen Medien zur Bildung einer weiteren Phase (Tri-Magnesium-Di-Phosphat-5-Hydrat, Mg3(PO4)2 • 5H2O), in FCS bildete sich zusätzlich noch Di-Magnesiumphosphathydroxid-4-Hydrat (Mg2PO4OH • 4H2O). Die Newberyit-Schichten hingegen zeigten keinerlei Phasenumwandlungen, lösten sich aber in den Einlagerungsversuchen teilweise auf. Diese Ergebnisse zeigen, dass elektrochemisch erzeugte Beschichtungen auf Magnesiumphosphatbasis durchaus vielversprechend im Hinblick auf die funktionelle Modifikation metallischer Implantatoberflächen sind. Neben den literaturbekannten positiven Eigenschaften der Magnesiumphosphate (gute Zytokompatibilität, hohe Löslichkeit und mechanische Festigkeit) ist für zukünftige Forschungen vor allem das in dieser Arbeit untersuchte Degradationsverhalten von Interesse. Die in fast allen untersuchten Kombinationen aus Schichtmodifikation und Einlagerungsmedium auftretenden Phasenumwandlungen weisen auf durch die physiologische Umgebung hervorgerufene Resorptionsprozesse hin, die wiederum in vivo die Osteointegration des Implantats unterstützen könnten. Ein weiterer Aspekt zukünftiger Untersuchungen ist die mögliche Beladung der biokompatiblen Schichten mit bioaktiven Substanzen (antibakterielle oder osteointegrative Wirkstoffe sowie Metallionen zur Unterstützung bzw. Steuerung biologischer Prozesse im implantatnahen Bereich). Hier könnten die unterschiedlichen Degradationsmechanismen der verschiedenen untersuchten Magnesiumphosphat-Modifikationen die Grundlage für kontrollierte und maßgeschneiderte Freisetzungskinetiken liefern.

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Sadek, Alexander. "Elektrochemisch gestützte Abscheidung kupfer- und zinkdotierter Magnesiumphosphatschichten auf Titan." Doctoral thesis, 2020. https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-209166.

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Abstract:

Zur Entwicklung von Implantaten, welche eine komplikationsärmere Einheilung aufweisen, wurde eine dünne, homogene Beschichtung von Titanprobenkörpern mit Struvit mithilfe elektrochemischer Abscheidung generiert. Hierbei wurden dem Basiselektrolyt in den Versuchsreihen unterschiedliche Konzentrationen an Kupfer-(II)-nitrat-3-hydrat- und/oder Zinknitrat-6-hydratlösung hinzugefügt. Die experimentelle Freisetzung erfolgte in drei unterschiedlichen physiologischen Nährmedien: simulated body fluid (SBF), fetal calf serum (FCS) und Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM). Es konnte gezeigt werden, dass eine antibakteriell wirkende Menge an Kupfer- und Zinkionen freigesetzt wurde. Zusammenfassend stellt die elektrochemische Abscheidung von mit Kupfer- und Zink-dotierten Struvit auf Titanoberflächen einen vielversprechenden Ansatz in der Implantologie hinsichtlich der Einheilzeit im Knochen sowie der Risikominimierung des Verlustes dar
To develop implants with improved bone ingrowth, titanium samples were coated with homogeneous and dense struvite (MgNH4PO4·6H2O) layers by means of electrochemically assisted deposition. Copper(II) nitrate trihydrate and/or zinc nitrate hexahydrate were added to the coating electrolyte in various concentrations in order to fabricate CuZn-doped struvite coatings. Release experiments were carried out with three different quasi-physiological media, namely simulated body fluid (SBF), fetal calf serum (FCS), and Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM). It could be shown that an antibacterial amount of copper and zinc ions was released. In summary, the electrochemically deposited CuZn-doped struvite coatings are a promising approach to improve bone implant ingrowth

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Wimmer, Katharina. "Analyse der Osteoklastendifferenzierung auf elektrochemisch abgeschiedenen strontiumdotierten Struvitschichten." Doctoral thesis, 2019. https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-191417.

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Abstract:

Bei der Implantatversorgung von Patienten mit Osteoporose besteht weiterhin eine hohe Komplikationsrate vor allem durch aseptische Prothesenlockerungen. Eine vielversprechende Möglichkeit diese zu minimieren stellt eine Funktionalisierung der Implantate mit Strontium dar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es dabei die Wirkung lokal verfügbaren Strontiums auf osteoklastäre und osteoblastäre Zellen zu untersuchen. Mittels elektrochemischer Abscheidung erfolgte die Beschichtung von Titanproben mit strontiumdotiertem Struvit, wobei sieben verschiedene Dotierkonzentrationen zwischen 6 µg und 487 µg Strontium pro Probe hergestellt wurden. Die Untersuchungen an osteoklastären RAW 264.7 Zellen erfolgten mittels Bestimmung von Zellzahl und -aktivität, verschiedener mikroskopischer Methoden sowie auf genetischer Ebene. Osteoblastäre MG63-Zellen wurden orientierend anhand von Zellzahl und Zellaktivität untersucht. Zellbiologisch konnte ein hemmender Einfluss von Strontium auf Differenzierung sowie Proliferation und Aktivität osteoklastärer Zellen gezeigt werden. Die Dotierkonzentration mit den günstigsten Eigenschaften war unter vorliegenden Versuchsbedingungen 487 µg Strontium pro Probe, da sich hierbei zudem eine erhaltene ostoblastäre Proliferation und Aktivität zeigte
Aseptic loosening of implants is still an issue especially for patients with osteoporosis. In order to minimize the risk of implant failure the functionalisation of implant surfaces with strontium is a promising technique. The aim of the present study was to investigate the effect of locally availible strontium on osteoclastic and osteoblastic cells. Electrochemically assisted deposition was used to provide strontium substituted struvite coatings on titanium surfaces. The strontium concentration ranged from 6 µg to 487 µg per sample. Growth of osteoclastic cells was investigated by the determination of cell number and cellular activity, as well as microscopical and transcriptional level studies. Osteoblasts were studied by determining cell number and cell activity. A general suppressing influence of strontium was observed on the differentiation and activity of osteoclasts. The most favourable properties were found for the highest strontium concentration under investigation, because additionally cell proliferation and activity of osteoblasts was not significantly affected

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Schmidt, Romy. "Poröses Ti-45Nb als Träger Sr-modifizierter Hydroxylapatit-Schichten." Doctoral thesis, 2018. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A31158.

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Abstract:

Ziel der Arbeit war es in einem pulvermetallurgischen Ansatz gasverdüste Ti-45Nb-Pulver mittels Heißpressen zunächst zu kompakten Formkörpern zu verpressen und über geeignete Gefügeeinstellung und bestmöglicher Partikelverzahnung maximale Druckfestigkeiten bei gleichzeitig niedrigem E-Modul zu erhalten. In einem nächsten Schritt wurden mittels Heißpressen mit Platzhalterphase definierte Porenanteile in die Formkörper eingebracht und der Einfluss dieser auf die mechanischen Eigenschaften untersucht. Die porösen Strukturen sollen als Knochenersatzmaterial in einem osteoporotischen Knochendefekt dienen. In einem solchen Defekt stellen Druckkräfte den dominierenden Belastungsfall dar. Die mechanische Charakterisierung der im Rahmen der Arbeit erzeugten porösen Formkörper erfolgte daher im Druckversuch. Die Oberfläche eines metallischen Knochenersatzmaterials muss chemisch und topografisch modifiziert werden, um damit Einfluss auf das Gleichgewicht zwischen zellbiologischen Prozessen zum Knochenauf- und -abbau an der Grenzfläche zwischen Implantat und Knochengewebe zu nehmen. Im speziellen Fall von Osteoporose, wo dieses Gleichgewicht nachweislich gestört ist, spielt die Stimulation des Knochenaufbaus eine besondere Rolle. Für Strontiumspezies konnte eine das Knochenwachstum stimulierende Wirkung und die Inhibierung des Knochenabbaus in mehreren Studien gezeigt werden. Ein weiteres Ziel der Arbeit stellte daher die Erzeugung von strontiumhaltigen Hydroxylapatitschichten mittels Elektrodeposition dar. Die erzeugten Schichten wurden strukturell, morphologisch und chemisch charakterisiert. Weiterhin wurden die Sr-Freisetzung aus den Schichten und die zellbiologische Wirkung untersucht. Konzepte zur Abscheidung auf planaren Legierungsoberflächen konnten in einem nächsten Schritt im Rahmen einer Machbarkeitsstudie auf poröse Ti-45Nb Strukturen übertragen werden.
Aim of the work was the production of dense Ti-45Nb material by hot-pressing of gas-atomized Ti-45Nb powder. Maximum compression strength and low Young’s modulus values were obtained by means of a tailored microstructure and improved interlinking of the powder particles. In a next step defined amounts of porosity were introduced by hot-pressing the alloy powder with a space holder phase. The produced porous structures should be used as bone substitute material in an osteoporotic bone defect. Compression is the dominating load in such a defect. Accordingly, compression tests were conducted to assess the mechanical properties. The surface state of metallic bone replacement materials plays an important role regarding the osseointegration of the material into the surrounding bone tissue. A chemical and topographical modification of the surface is necessary to influence the equilibrium between the formation and resorption of bone on the interphase of implant and bone tissue. Especially in case of osteoporosis the stimulation bone formation is essential. Several studies have shown that strontium species have a positive effect on the formation of bone tissue and the inhibition of bone resorption. Therefore, a further aim of the work was the electrodeposition of Sr-containing hydroxyapatite layers and the structural, morphological and chemical characterization of the deposited layers. Furthermore, the release of Sr-species from the layers and the effect on hMSC (human mesenchymal stroma cells) were examined. Originating from studies on planar alloy surfaces, the transfer of the deposition approaches was shown in a proof of concept on the porous Ti-45Nb scaffolds.

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Spoddig, Detlef [Verfasser]. "Untersuchung mittels Ferromagnetischer Resonanz an Kobalt-, Nickel- und Eisen-Filmen aus elektrochemischer und molekularepitaktischer Abscheidung / von Detlef Spoddig." 2004. http://d-nb.info/972652663/34.

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Dissertations / Theses on the topic 'Elektrochemische Abscheidung'

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