Die Mikrosystemtechnik gilt als wichtiger Impulsgeber und entscheidender Wettbewerbsfaktor für die Entwicklung der europäischen Wirtschaft. Die Anwendungsgebiete der Mikrosystemtechnik umfassen praktisch jeden Lebens- und Wirtschaftsbereich, angefangen von z.B. der chemischen Verfahrenstechnik, über Automotive, Informatik und Telekommunikation bis zur Bio- und Medizintechnik - anders ausgedrückt: Mikrosystemtechnik ist hochgradig interdisziplinär.
Aufbauend auf dem Inhalt der Bachelor-Vorlesung Sensorik und Sensorsysteme vermittelt die Lehrveranstaltung im Bereich MEMS Bauelemente und darauf aufbauenden Systemen vertiefende Kenntnisse. Nach einer kompakten Einführung werden ausgewählte sensorische Bauelemente vorgestellt und diskutiert, wie Drehratensensoren, Mikrofone oder auch Drucksensoren für Anwendungen oberhalb von 600°C.
Ergänzend werden wir vereinfachte elastische Modelle zur Beschreibung der Eigenmodendynamik vorstellen und die Grundzüge der Eigenmodenanalyse mittels der Finiten-Element-Methode diskutieren.
Im 2. Teilabschnitt steht die Mikroaktorik im Vordergrund, wobei grundlegende Prinzipien und daraus abgeleitete Bauelemente vorgestellt werden, basierend auf z.B. dem elektrostatischen oder dem piezoelektrischen Wandlerprinzip. Auf Bauelementebene umfasst dies MEMS Resonatoren und deren modenabhängige Resonanzeigenschaften sowie gängige Bauelementkonzepte zur analogen und digitalen Schallerzeugung (MEMS Lautsprecher).
In dem Vorlesungsblock stehen die Grundlagen über die Biokompatibilität von mikrotechnisch hergestellten Bauelementen unter Verwendung von Siliziumkarbid im Vordergrund. Es werden die unterschiedlichen Aspekte der Biokompatibilität vermittelt und Anwendungen im Bereich der Sensorik und der Aktorik vorgestellt.