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Simulation trocknender Polymerschichten

Simulation trocknender Polymerschichten
Forschungsthema:Entwicklung und Erweiterung eines Simulationsmodells zur zweidimensionalen Beschreibung der Trocknung organisch elektronischer Schichten unter Berücksichtigung lateraler Ausgleichsströmungen
Typ:Bachelorarbeit / Masterarbeit
Datum:ab sofort
Betreuer:

Tönsmann

Bearbeiter:zu vergeben

Motivation

Moderne Produkte wie Lithium-Ionen Batterien, Organische Elektronik (OLEDs, OPV), Biosensoren oder Liquid Crystal Displays (LCDs) bestehen aus einer Vielzahl dünner, funktioneller Schichten (vgl. Abb. 1) deren Dicke im Bereich zwischen 10 nm und 200 µm liegt mit einer zulässigen mittleren Abweichung von 1 – 2 % der Endschichtdicke. Die Qualität der Einzelschichten hat einen direkten Einfluss auf die Leistung, Effizienz und Lebensdauer der fertigen Produkte.

             

Abb. 1: Schichtaufbau verschiedener elektronischer Bauteile. Von links nach rechts: Li-Ionen-Batterie (Quelle unbekannt), OLED (DA Merklein 2015), LCD (DA Tönsmann 2015).

Bei der Trocknung dieser aus einer Lösung hergestellten Schichten kann es zu Konvektionsströmungen kommen, welche die freie Oberfläche verformen. Bei fortschreitender Trocknung verdunstet das eingesetzte Lösemittel, die Viskosität der Filme steigt stark an und die deformierte freie Oberfläche wird „eingefroren“.

Aufgabenbeschreibung

Ein existierendes 1D-Trocknungsmodell soll zunächst zu einem pseudo-2D-Modell erweitert werden um auftretende Gradienten abschätzen zu können. In einem weiteren Schritt soll ein neues Simulationsmodell entwickelt und umgesetzt werden, welches laterale Ausgleichsströmungen berücksichtigt.

Bei Interesse an BA/MA bitte per Email melden!
Art und Umfang kann individuell abgestimmt werden.