Eldorado - Repositorium der TU Dortmund

Ressourcen aus und für Forschung, Lehre und Studium

Bei diesem Service handelt es sich um das Institutionelle Repositorium der Technischen Universität Dortmund. Hier werden Ressourcen aus und für Lehre, Studium und Forschung gespeichert, erschlossen und der Öffentlichkeit zugänglich gemacht.

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Aktuellste Veröffentlichungen

Entwicklung einer Analysesoftware zur Auswertung von Raman-Messaufnahmen
(2025-08-26) Lukei, Eric; Tappertzhofen, Stefan; Becker, Leon
In dieser Projektrbeit werden drei MATLAB-Skripte zur automatisierten Auswertung von Raman-Daten aus WITec-Messungen vorgestellt. Ziel ist es, Graphenproben effizient hinsichtlich Bedeckungsgrad, Strukturqualität und spektraler Eigenschaften zu analysieren. Die Skripte ermöglichen die Erkennung intakter Flächen, die Bestimmung von Flake-Anzahl und -Größe sowie die spektrale Peak-Analyse. Alle Ergebnisse können in einem strukturierten PDF-Bericht ausgegeben werden. Die entwickelten Werkzeuge sind modular aufgebaut und lassen sich leicht auf andere Materialien und Messparameter anpassen.
Entwicklung und Qualifizierung eines CVD-Prozesses zum katalytischen Graphenwachstum
(2025-05-20) Runte, Timon; Kosak, André; Becker, Leon; Tappertzhofen, Stefan; Pfost, Martin
Graphen erfreut sich in der Wissenschaft aufgrund seiner außergewöhnlichen Eigenschaften einer hohen Aufmerksamkeit. Besonders für Energiespeicher und fortschrittliche Halbleiterbauelemente ist Graphen ein Hoffnungsträger. Die Verbreitung des Werkstoffes wird durch eine komplexe Herstellung limitiert. Mit Hilfe eines Chemical Vapor Deposition (CVD) Prozesses kann katalytisch auf Kupfer Graphen in Monolage in der Größenordnung von einigen Centimetern erzeugt werden. In dieser Arbeit wurde ein Wachstumsprozess entwickelt sowie die Vorbehandlung der verwendeten Kupfersubstrate betrachtet. Auf einer 25µm dicken Kupferfolie kann mit dem Prozess eine durchgängige Monolage mit geringer Defektdichte erzeugt werden. Es wurde festgestellt, dass für unterschiedliche Substrate andere Wachstumsparameter notwendig sind. So benötigt ein dickeres Substrat eine höhere Temperatur. Die Graphenschichten wurden mit unterschiedlichen Verfahren transferiert und charakterisiert. Auch konnte auf den Substraten nach dem Transfer weiteres Graphen gewachsen werden.
Herstellung und Optimierung von vergrabenen graphenbasierten Triple-Gate Substraten zur Charakterisierung von Steep-Slope Transistoren
(2024) Becker, Leon; Liedtke, Julian; Tappertzhofen, Stefan; Pfost, Martin
With energy effciency in mind, the reduction of power dissipation in integrated circuits is of great interest. Due to the thermoionic limit in conventional MOSFETs, a new transistor architecture is required to reduce the operating voltage. One possible realization is a tunnel field-effect transistor. Its performance can be optimized with the use of 2D materials such as graphene or tungsten disulfide (WS₂). Since these materials are grown on a carrier material, they must first be transferred to the desired substrate for processing. In this work, various transfer processes were tested with graphene and the transferred layers were examined and characterized. An electrolytic bubble transfer based on a potassium hydroxide solution was established, which in principle can be used to transfer all 2D materials grown on a conductive substrate. Finally, the growth of aluminum oxide on graphene was tested using Atomic Layer Deposition (ALD). Due to the hydrophobic surface of the graphene, only an inhomogeneous growth could be achieved.
Untersuchung der Defektchemie dotierter HfO₂ Dünnschichten
(2025-12-05) Staudt, Daniel; Ahlmann, Raphael; Tappertzhofen, Stefan; Pfost, Martin
Herkömmliche Metalloxid-Gassensoren werden vielseitig eingesetzt. Trotz stetiger Verbesserung sind diese meist sehr energieinefÏzient und benötigen zudem hohe Temperaturen für eine zuverlässige Detektion von Wasserstoff oder Sauerstoff. Memristorbasierte Gassensoren sind vielversprechende Bauelemente, die diese Probleme lösen sollen. Sie können bei Raumtemperatur betrieben werden, benötigen geringere Betriebsspannungen, sind gedächtnisbehaftet und können im Betrieb neu kalibriert werden. Ziel dieser Arbeit ist daher die Herstellung und Untersuchung solcher Gassensoren auf Memristorbasis unter Verwendung von Hafniumdioxid als aktive Schicht. Die Defektchemie des Metalloxids hat einen großen Einfluss auf das Schaltverhalten und die Funktionsfähigkeit. Daher soll diese als Hauptaugenmerk untersucht werden. Zudem soll der Einfluss einer Dotierung mit Palladium auf die Sensitivität betrachtet werden.
Graphen/Metalloxid-basierte Triple-Gate Heterostrukturen zur elektrostatischen Dotierung von 2D-Materialien
(2026-07-26) Martin, Adeline; Becker, Leon; Tappertzhofen, Stefan; Schulz, Dirk
Für zukünftige elektronische Bauelemente werden neue Konzepte benötigt, die auch bei sehr kleinen Strukturgrößen eine hohe Leistungsfähigkeit ermöglichen. Eine Möglichkeit stellen Tunnel-Feldeffekttransistoren mit Buried-Triple-Gate-Strukturen dar, bei denen dünne und hochwertige Gateoxide eine entscheidende Rolle für die elektrischen Eigenschaften des Bauelements spielen. Aluminiumoxid eignet sich aufgrund seiner hohen relativen Permittivität und seiner guten Isolationseigenschaften als mögliches Gateoxid für diese Anwendung. Eine besondere Herausforderung stellt jedoch die direkte Abscheidung dünner und homogener Aluminiumoxid-Schichten auf Graphen dar, da die fehlenden funktionellen Oberflächengruppen das Schichtwachstum beeinflussen können. In dieser Arbeit wurden mittels ALD abgeschiedene Al₂O₃-Schichten hinsichtlich ihrer Eignung als Gateoxid untersucht. Dazu wurden die elektrischen Eigenschaften verschiedener Al₂O₃-Schichten charakterisiert, der Abscheideprozess optimiert und die Übertragung auf Graphen untersucht. Dabei konnte die Schichtqualität verbessert und eine Grundlage für die weitere Entwicklung von Al₂O₃-basierten Gateoxiden für graphenbasierte Bauelemente geschaffen werden.