Grundlagen der Materialwissenschaft

für Elektro- und Informationstechniker

© Prof. Dr. Helmut Föll
(retired)

Christian-Albrechts-Universität Kiel     Technische Fakultät     AMAT

PDF-Version des Backbone (Stand: 30. Januar 2019)

ZIP-Version des Hyperskriptes (37 MB)


 Final Version        Oct 2019
Der erste Transistor Solarzelle
Der erste Transistor
Um 1947
Credit for this picture goes to:
AT&T Bell Labs/Science Photo Library/
Photo Researchers, Inc. (now defunct, it appears)
Solarzelle
Um 2000

Diese beiden obigen Bilder symbolisieren Hauptinhalte der Vorlesung:
 
Das linke Bild zeigt die materielle Grundlage der heutigen Elektrotechnik. Ohne Tansistoren geht nicht mehr viel bei der "Elektrik".
Warum macht man Transistoren aus Halbleitern? Wie? Jedenfalls nicht durch "Tüfteln", sondern durch vorher Verstehen und Ausrechnen.
Kann man jeden Halbleiter nehmen? Welche Eigenschaften muss das Halbleitermaterial denn haben? Wie kann man diese Eigenschaften sicherstellen?
Im rechten Bild sehen wir ein Zentralthema der heutigen Welt – Die doppelte Energiekrise. Bei der Lösung dieser Krise wird sich Elektrotechnik wohl nicht ganz vermeiden lassen.
Wir haben eine doppelte Krise, weil das Öl einerseits ausgeht, andererseits wegen der Klimakrise sowieso nicht mehr lange verwendet werden darf.
An Solarenergie – in der Form von Wind- und Wasserkraft, Solarthermie und eben direkte Umwandlung durch Solarzellen – führt kein Weg vorbei. Der Schlüssel dazu ist die Materialwissenschaft oder die Antwort auf die Frage:
Wie macht man mit > 1 m2/s Solarzellen, die einen hohen Wirkungsgrad haben und wenig kosten?
Damit wird Licht (oder besser gesagt, die Wechselwirkung von Licht mit Materie) auch ein Thema der Elektrotechnik – für die optische Kommunikation gilt das ohnehin schon "lange".
 

Der Einstieg in das Hyperskript:

Über das Menu. Es bietet vier Alternativen:
Auf "Einleitung " klicken und mit dem Anfang beginnen.
Auf das interessierende Kapitel klicken und direkt einsteigen.
Auf "Projekt" klicken, dann auf "Inhaltsmatrix", und mit dem Modul beginnen, der das Interesse weckt.
Auf die "Indexliste" klicken, und mit dem Stichwort der Wahl beginnen
Direkteinstieg durch diesen Link

Hintergrundinformation zu Vorlesung und Hyperskript

Diese Hyperskript war das Skript zu meiner Vorlesung "Einführung in die Materialwissenschaft I", gehalten von 1991 bis 2014.
Es stammt aus der Steinzeit des Internet und enthält eine Reihe von spezellen Designmerkmalen, die heute eienrseits etwas antiquiert wirken, andereseits zu einem Markenzeichen geworden sind.
Dieser Link führt zu einer (englischen) Seite, die das näher ausführt.
Es gibt noch weitere Hyperscripts of "AMAT". Informationen dazu im Link

Technische Informationen zum Hyperskript

Welchen Browser sollte man benützen?
Dieses Hyperscript ist für den Windows Explorer optimiert aber läuft auch ganz ordentlich mit Mozilla.
  Andere Browser haben evtl. Probleme mit der Darstellung von Gleichungen in HTML. Dieser Link öffnet eine "Check your Browser" Seite, die Ihnen zeigt, ob Ihr Browser geeignet ist.
Die "print friendly" und ".pdf" Optionen geltmn nuir für den "Rückgrat" Teil des Hyperskripts. (Die "Inhlatsmatrix" erklärt die Bedeutung von "Rückgrat")).
Ein Klick auf Projekt im Menu produziert mehr Information über die Strukture des Hyperskripts.
Wer zum Beispiel gerne ein Vorwort liest, hat hier Pech heabt. Für dieses Hpyerskript gibt's keines. Dafür findet man ein Inhaltsverzeichnis.
Weitere sog. "Metafiles" sind von dort ebenfalls zugänglich.
Die weiteren Menueinträge (z.B. Indexliste, Namen) führe zu automatisch generierten und voll verlinkten Verzeichnissen, die sich für zielgerichtete Suchen bewährt haben

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