In der vorliegenden Arbeit werden Untersuchungen zu amorphen Zink-Zinn-Oxid Dünnschichten beschrieben. Unter anderem wurde eine Methode zur Herstellung von Dünnschichten mit lateralem Kompositionsgradienten mittels gepulster Laserabscheidung genutzt. Die untersuchten elektrischen und optischen Eigenschaften der Dünnschichten in Abhängigkeit vom Zink-Zinn-Verhältnis werden hier dargelegt und mit den Eigenschaften von Filmen verglichen, welche keinen Kompositionsgradienten haben. Des Weiteren werden gleichrichtende Schottky-Kontakte diskutiert. Zunächst wird auf den Kontaktaufbau und die Auswahl des geeigneten Schottky-Metalls eingegangen. Dann wird die Modellierung des Stromtransports durch die Dioden vorgestellt. Mittels Defektspektroskopie gefundene Störstellenniveaus werden anschließend diskutiert. Untersuchungen an mittels gepulster Laserabscheidung ausschließlich bei Raumtemperatur gezüchteten pn-Dioden, welche die p-leitenden Materialien Zink-Kobalt-Oxid bzw. Nickeloxid beinhalten, werden dargelegt. Hierbei wird neben der Optimierung der Herstellungsparameter die Nutzung von flexiblem Polyimid als Substrat diskutiert. Die hergestellten Dioden wurden verschieden starken Verbiegungen ausgesetzt, um zu testen, ob sie grundlegend für die Anwendung in flexiblen Schaltungen geeignet sind. Im letzten Teil der Arbeit werden Untersuchungen an Sperrschicht-Feldeffekttransistoren beschrieben. Deren Gate-Struktur wird durch die vorher beschriebenen pn-Dioden realisiert. Es wird hierbei der Einfluss des Gate-Materials auf die Transistorkennlinien beschrieben. Zusätzlich werden auf den Transistoren basierende Inverterstrukturen diskutiert. Sowohl die Sperrschicht-Feldeffekttransistoren als auch die Inverter wurden außerdem auch auf flexiblen Substraten abgeschieden. Die Eigenschaften der Proben, bevor und nachdem sie mechanischem Stress durch Verbiegen ausgesetzt wurden, werden in der Arbeit verglichen.

Das Auftreten von ähnlicher Strukturen und Strukturtypen in Polyoxometallaten auf der einen Seite und metallorganischen Monoorganozinn-Sauerstoff-Verbindungen auf der anderen Seite ließ vermuten, dass es möglich sein sollte, in Monoorganozinn-Sauerstoff-Verbindungen wie dem [(RSn)12O14(OH)6] Käfigen-Ion, einzelne Zinnpositionen durch andere übergangsmetallhaltige Baugruppen zu ersetzen. In der vorliegenden Arbeit wird beschrieben, wie eine oder mehrere der Monoorganozinn-Baueinheiten im Grundgerüst des Zinn-Sauerstoff-Käfigs durch baugleiche oder andersartige Polyoxo-Übergangsmetall-Baueinheiten ersetzt werden. Der Schwerpunkt der experimentellen Arbeit liegt hierbei im Bereich der Übergangsmetalle Vanadium und Molybdän.

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Das Ziel der Dissertation ist die Charakterisierung und Optimierung der Prozessbedingungen beim Hochgeschwindigkeitsdrahtflammspritzen. Dazu werden diagnostische Methoden wie das LDA-Verfahren, die Bewertung von Schichten und numerische Betrachtungen herangezogen. Verschiedene Spritzzusatzwerkstoffe wie Massiv- und Fülldrähte sowie hoch- und niedrigschmelzende Materialien werden verarbeitet. Zur Bewertung der Gebrauchseigenschaften erfolgen Korrosions- und Verschleißtests. Aus den Untersuchungsergebnissen resultieren Hinweise und Konzepte zur Verbesserung der Brennertechnik. Die Entwicklung eines neuen HVCW-Systems wird vorgestellt, welches Spritzpartikelgeschwindigkeiten im Überschallbereich ermöglicht, die deutlich über denen klassischer Systeme liegen. In einem gesonderten Abschnitt der Dissertation wird ein neuartiges Verfahren zur Herstellung hydrolysefähigen Materials vorgestellt. Der hergestellte Al-Sn-Werkstoff zersetzt sich in Kontakt mit Wasser unter Abgabe großer Mengen Wasserstoff in kürzester Zeit vollständig.

In vorliegender Arbeit wurden Katalysatoren für die heterogen katalysierte Selektivhydrierung von kurzkettigen alpha,beta-ungesättigten Aldehyden, im besonderen Crotonaldehyd, zu den ungesättigten Alkoholen entwickelt und optimiert. Dabei erwiesen sich SMSI-Katalysatoren (Pt/TiO2, Ir/TiO2) und bimetallische Katalysatoren (Pt-Sn/TiO2, Pt-Sn/Al2O3, Pt-Fe/TiO2) als am geeignetsten. Diese Katalysatoren wurden durch Ionenaustausch-, Incipient-Wetness-, Controlled-Surface-Reaction-Methode bzw. Immobilisierung von Pt- und Pt/Sn-Kolloiden als Präparationstechniken hergestellt. Als Einflußgrößen auf die Hydrierung wurden Metallgehalt, Dispersität, Gehalt und Oxidationsstufe des Zweitmetalls, die Titandioxid-Modifikation der Träger sowie das Desaktivierungsverhalten untersucht. Als Charakterisierungsmethoden für die Katalysatoren wurden hauptsächlich ICP-AES, N2-Physisorption, XRD, ESR, HRTEM, H2- und CO-Chemisorption sowie XPS genutzt. Die höchste Ausbeute an Crotylalkohol wurde mit 40% an einem 1,20Pt/TiO2(P*)-Kolloidkatalysator im SMSI-Zustand erreicht.

Die SME AG ist das erste Bergbauunternehmen, das seit Jahrzehnten ein neues Erzbergwerk erschließen und in Betrieb nehmen will. Traditionsreiche Bergbauunternehmen haben in der Vergangenheit neue Standorte, auf der Grundlage vorhandener Personalstrukturen, vorhandener Technik und Technologien, erschlossen. Im nachfolgenden Beitrag wird die strategische Herangehensweise der SME AG beschrieben, um zeitnah mit der Gewinnung in der Wolfram-Zinn-Lagerstätte zu beginnen.

Mittels reaktivem Magnetron-Sputtern hergestellte Indium-Zinn-Oxid-Dünnschichten wurden mit den Methoden der Röntgendiffraktometrie und Röntgenreflektometrie charakterisiert. Es konnte gezeigt werden, dass die Wahl des Arbeitspunktes bei der Schichtabscheidung erheblichen Einfluss auf Kristallitorientierung, Gitterkonstante und Größe der Schichtspannung hat. Zusätzlich wurden mittels des Langford-Verfahrens Korngröße und Mikrospannungen bestimmt. Im Rahmen der röntgenografischen Spannungsmessung zeigten sich nichtlineare Verläufe der Dehnung über sin²Ψ, die mit dem Kornwechselwirkungsmodell nach Vook und Witt erklärt werden.

Zinn- und Zinnlegierungsschichten wurden mittels einer Magnetronquelle auf CuSn6- Substrate aufgebracht. Durch Wahl geeigneter Legierungspartner (Al. Ti), die galvanisch nicht abscheidbar sind, konnten Schichtwerkstoffe mit neuen Eigenschaften hergestellt und hinsichtlich einer Eignung als Kontaktveredelung geprüft werden. Verantwortlich dafür ist eine Umwandlung der grobkristallinen, durch säulenförmige Kristallite geprägten in eine feinkristalline dichte, zur Oberfläche parallel orientierte Struktur.

Die SME AG ist das erste Bergbauunternehmen, das seit Jahrzehnten ein neues Erzbergwerk erschließen und in Betrieb nehmen will. Traditionsreiche Bergbauunternehmen haben in der Vergangenheit neue Standorte, auf der Grundlage vorhandener Personalstrukturen, vorhandener Technik und Technologien, erschlossen. Im nachfolgenden Beitrag wird die strategische Herangehensweise der SME AG beschrieben, um zeitnah mit der Gewinnung in der Wolfram-Zinn-Lagerstätte zu beginnen.