538 research outputs found
Fritz Schumacher & Heinrich Tessenow: Architecture, an Art or a Craft?
No full textThis booklet contains the inaugural lectures of Fritz Schumacher and Heinrich Tessenow given on the occasion of their appointment respectively as professors at the Technical University in Dresden and The Art Academy in Dresden.The lectures provide novel insights into their understanding of architecture and into their proposals for reform of architectural education. they are proceeded by an introductory essay of the guest editor architectural historian Hartmut Frank.History, Form & Aesthetic
Sociedades modernas, sociedades de obsolescência: a sociologia temporal de Hartmut Rosa / Modern societies, obsolescence societies: Hartmut Rosa's temporal sociology
No full textResenha de: ROSA, Hartmut. Aceleração: a transformação das estruturas temporais na modernidade. São Paulo: Editora Unesp, 2019. Centrado na revisitação da modernidade a partir de uma perspectiva temporal, Hartmut Rosa sustenta o conceito de aceleração social como aspecto fundante do projeto moderno. Explorando diferentes variáveis causais para o conceito da aceleração social, a resenha examina as transformações das instituições morais, valorativas e políticas ocorridas ao longo do desenvolvimento histórico da modernidade como episódios induzidos pela obsolescência. Sendo esta um produto de campos de ação crescentemente cambiantes e acelerados, o autor mobiliza esse conceito para fundamentar inédita proposta de diferenciação entre a modernidade e a modernidade tardia como momentos históricos calcados em diferentes níveis de compressão espaço-temporal, estabilidade institucional e temporalização de projetos individuais e coletivos de futuro.***AbstractCentered on revisiting modernity from a temporal perspective, Hartmut Rosa supports the concept of social acceleration as a fundamental aspect of the modern project. Exploring different causal variables for the concept of social acceleration, the review examines the transformations of moral, valuative and political institutions that occurred during the historical development of modernity as episodes induced by obsolescence. As this is a product of increasingly changing and accelerated fields of action, the author mobilizes this concept to substantiate an unprecedented proposal for differentiation between modernity and late modernity as historical moments based on different levels of space-time compression, institutional stability and temporalization of individual and collective future projects
Soft UV nanoimprint lithography: concept, development, and fabrication of nanostructures with tunable feature sizes at constant pitch
Get PDFThe thrilling development of the nanoimprint lithography (NIL) over the past twenty years has made the large area nanopatterning from an obstacle to the bridge between imagination and reality. This thesis addresses the establishment of NIL technique at the Institute of Micro- and Nanotechnologies (IMN) of Technische Universität Ilmenau and the development of the soft UV-NIL. The fabrications of periodic nanostructures with tunable feature sizes in large area and at low cost as well as its additional applications are investigated. A center-to-edge imprint scheme in ambient atmosphere using soft stamps is employed throughout this work. The advantages of soft UV-NIL have been identified all along and have drawn tremendous research attention. To clarify the potential issues for imprint in ambient atmosphere, a type of bi-layer soft stamp with a soft Polydimethylsiloxane (PDMS) back carrier and a thin feature layer employing various material is configured. The bi-layer soft stamps such as PDMS/PDMS, PDMS/organic solvent diluted PDMS, PDMS/X-PDMS, PDMS/vvsPDMS, PDMS/UV-PDMS, are comparatively characterized. High stamp reusability and imprint uniformity of the PDMS/PDMS, PDMS/toluene-diluted PDMS and PDMS/UV-PDMS stamps have been validated at ambient conditions for at least twenty consecutive imprints by using a single stamp. This demonstrates the suitability of NIL for batch fabrication of nanoimprinted structures on wafer scale. Based on the solid imprint performance of the ambient center-to-edge scheme, a process chain to fabricate nanostructures with tunable feature sizes at constant pitch (NanoTuFe) is designed and realized in this thesis. A master with positive or negative nanopatterns is prepared to initialize the fabrication process. An intermediate template featuring sloping sidewalls is introduced to bridge the original master and the final patterns. Taking advantage of the sloping sidewalls of the patterns on the intermediate template, the etch-mask on the final substrate can be opened to discrete dimensions simply by varying the etching durations. Numerous new NIL templates and substrates with diverse layouts, profiles and aspect ratios have been achieved with tunable feature sizes. - New NIL templates of circular nanopillars with diameters of 150/200/250/350 nm and aspect ratio below 2 are generated for NIL templates based on a master featuring 450 nm circular nanopillars. - Additional NIL templates of square nanocavities with 130/160/190/220 nm feature sizes are fabricated from a master patterned by circular nanocavities of 350 nm in diameter - By introducing a bi-layer lift-off process, the image tone, layout and feature sizes can be adjusted. NIL templates featuring square nanopillars with dimensions of 120/200/320 nm are achieved based on a master of circular nanoholes with 350 nm in diameter. Furthermore, diverse top-down or bottom-up surface patterning techniques can be integrated to the NanoTuFe methodology. The versatility using NanoTuFe to fabricate high aspect ratio nanostructures (feature sizes from 70 nm to 400 nm, etch depth of 4-7 mm) for high emissive silicon surfaces in both circular and square layouts is demonstrated. The concept of using NIL for curved surface (convex-plano refractive lens) has been proved as well. Replicating nanostructures is in general cost-intensive, especially for large patterning area and with high resolution. The NanoTuFe approach enables a fast realization of large area nanopatterns with tunable dimensions at low cost, which is one of the essential contributions of this work.Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung der UV Nanoimprint-Lithographie (NIL) mit weichen Stempeln am Institut für Mikro- und Nanotechnologien (IMN) der Technischen Universität Ilmenau. Die Herstellung von periodischen Nanostrukturen mit einstellbaren Strukturgrößen auf großer Fläche und zu niedrigen Kosten sowie deren weiterführende Anwendungen werden untersucht. Allen hier vorgestellten Arbeiten liegt die UV-NIL mit weichen Stempeln bei Umgebungsatmosphäre zugrunde, bei welcher der eigentliche Abformvorgang von der Stempelmitte zum Rand fortschreitet (engl. center-to-edge). Die Vorteile von UV-NIL mit weichen Stempeln sind lange bekannt und haben eine hohe Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Zweischichtige weiche Stempel mit einem weichen Polydimethylsiloxane (PDMS)-Träger und einer dünnen Strukturschicht, die aus unterschiedlichen und festeren Materialien bestehen kann, werden konfiguriert. Die zweischichtigen weichen Stempel wie PDMS/PDMS, PDMS/verdünntes PDMS, PDMS/X-PDMS, PDMS/vvsPDMS, PDMS/UV-PDMS, werden miteinander verglichen. Hohe Gleichmäßigkeit der Abformungen der PDMS/PDMS, PDMS/Toluen-verdünnten PDMS und PDMS/UV-PDMS Stempel wurden bei Umgebungsbedingungen für mindestens zwanzig aufeinanderfolgende Prozesse in Bezug auf die Wiederholbarkeit validiert. Basierend auf dem beschriebenen Abform-Regime, wird in dieser Arbeit eine Prozesskette zur Herstellung von Nanostrukturen mit einstellbaren Strukturgrößen und -formen (engl. NanoTuFe) realisiert. Eine Zwischenmaske mit positiven oder negativen Strukturen mit geneigten Seitenwänden wird eingeführt, um die Brücke zwischen ursprünglichem Master und den herzustellenden Strukturen zu schlagen. Unter Ausnutzung der geneigten Seitenwände der Strukturen auf der Zwischenschablone kann die Ätzmaske auf dem finalen Substrat durch Variation der Ätzdauer in sehr variable Dimensionen überführt werden. Zahlreiche NILMasken und -Substrate, die einstellbare Strukturgrößen verschiedener Layouts, Profile und Aspektverhältnisse aufweisen, wurden untersucht. - Es werden Neue NIL-Masken von kreisförmigen Nanosäulen mit Durchmessern von 150/200/250/350 nm und einem Aspektverhältnis unter 2 basierend auf einem Master mit 450 nm langen kreisförmigen Nanosäulen erzeugt. – Zusätzliche NIL-Masken mit quadratischen Nanokavitäten mit Strukturgrößen von 130/160/190/220 nm werden aus einem Master mit kreisförmigen Nanokavitäten von 350 nm Durchmesser hergestellt. - Durch die Einführung eines doppelschichtigen Lift-Off-Prozesses kann eine positive oder negative Abbildung der Strukturen erfolgen sowie die Layout- und Feature-Größe angepasst werden. NIL-Masken mit quadratischen Nanosäulen mit Abmessungen von 120/200/320 nm werden anhand eines Masters aus kreisförmigen Nanolöchern mit 350 nm Durchmesser demonstriert. Darüber hinaus können verschiedene Top-Down oder Bottom-Up Strukturierungstechniken in die NanoTuFe - Methode integriert werden. Die Vielseitigkeit von NanoTuFe zur Herstellung von Nanostrukturen mit großem Aspektverhältnis (Strukturgrößen von 70 nm bis 400 nm, Ätztiefe von 4-7 mm) für hoch emittierende Siliziumoberflächen in kreisförmigen und quadratischen Layouts wird demonstriert. Das Konzept der Verwendung von NIL auf gekrümmte Oberflächen (konvex-plane refraktive Linse) wurde ebenfalls bewiesen. Die Herstellung und Replikation von Nanostrukturen ist im Allgemeinen kostenintensiv, insbesondere für große Flächen und bei hoher Auflösung. Die NanoTuFe-Methode ermöglicht die schnelle Realisierung großflächiger Nanostrukturen mit einstellbaren Abmessungen und Formen (Kreise, Rechtecke, Säulen, Kegel, Pyramiden) bei potenziell geringen Kosten, was einer der wesentlichen Beiträge dieser Arbeit ist
Surveying silk fibre degradation by crystallinity determination: a study on the Tang-Dynasty silk treasure from Famen Temple, China
No full textWhen Chinese archaeologists opened an unknown vault under the collapsed pagoda of Famen Temple near Xian (Shaanxi Province, NW China) in 1987, they found a vast amount of valuable silk textiles. The degraded textiles were part of a treasure comprising hundreds of artifacts deposited by Tang dynasty (ad 618–907) emperors as a gift to the temple. Run as a bilateral German-Chinese project, the Roemisch-Germanisches Zentralmuseum Mainz established a textile conservation laboratory in Shaanxi´s provincial capital Xian in 2001, joining numerous other laboratories that have existed there since the early 1990s.This preliminary study represents part of an ongoing investigation programme that accompanies the conservation work. The Tang dynasty silk is generally in a very poor state of preservation as a result of its long burial period. Large sections have only survived as an amorphous brown mass of fibre debris. Some parts are better preserved, however, offering the unique opportunity to study the whole range of degradation stages on ancient silks.This preliminary scientific investigation focuses on the determination of the silk fibres’ crystallinity and its relation to the ageing process. As we know from modern material, silk is mainly crystalline, albeit in a somewhat amorphous state. The methods of investigation used were X-ray diffraction (XRD) using synchrotron radiation, which is a new way to determine crystallinity of ancient silk fibres; and polarized Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) for the determination of crystallite orientation. Both methods were specifically devised to gain information on small single fibres
Optimization in the Technological Steps for the Fabrication of Large Area Micromirror Arrays
No full textEffizienzoptimierung von Hochleistungs-Breitstrahllasern und Untersuchung der Mechanismen ihrer Leistungssättigung
No full textHigh power semiconductor lasers are the most efficient light sources in converting electrical energy into optical output. However, their maximum achievable optical power and efficiency are limited by thermal and non-thermal power saturation. The main objective of this thesis is to investigate power saturation mechanisms in GaAs-based broad-area lasers. The direction chosen for the studies is to enhance power and efficiency at high bias by optimizing vertical epitaxial layer design. The study targets vertical design optimization by maximizing modal gain in the quantum well (QW) at room temperature and investigates the impact of capture time on power and efficiency at high bias.
Increasing modal gain in the QW reduces the overall carrier density, resulting in reduced free carrier absorption loss, spontaneous emission, and the non-radiative recombination in the QW. Moreover, this reduction in carrier density also minimizes carrier leakage outside the QW and mitigates the effects of the Longitudinal spatial hole-burning (LSHB). The optimized vertical design is expected to exhibit high power, efficiency, and low-temperature sensitivity to the threshold Ith and slope S, provided the targeted design changes do not trigger other losses.
To achieve this, a series of highly extreme triple asymmetric (ETAS) vertical designs are developed with systematic variations in the asymmetric layers. These variations result in vertical designs with different confinement factors Γ, i.e. the overlap of the optical mode with the QW, ranging from 0.5% to 1.3%, while maintaining a constant QW thickness (d = 7 nm). These modifications lead to increased modal gain for the same current density. Both simulations and experiments are conducted to assess the performance of these designs.
Experimental results reveal that the threshold of low-confinement devices (Γ0.8%) and eliminated with the highest confinement designs (Γ∼1.3%). Longitudinal spatial hole burning (LSHB) effects are likely to be responsible for the additional carrier loss in low confinement designs with low front facet reflectivity, attributed to the higher sensitivity.
This study also explores the impact of design changes needed to push the confinement to the highest level (Γ ∼ 1.3%). The highest confinement design leads to a substantial increase in modal gain, as observed in the measurements, and this is achieved through specific design changes while maintaining a high effective barrier height. The experimental result shows a strongly reduced slope and internal efficiency at high bias. The simulation indicates a high carrier density in the barrier layer but not enough to explain the performance degradation with standard material parameters. The temperature-dependent optical loss also remains small in the studied temperature range. The performance degradation is likely not linked to barrier height or leakage mechanisms, but is instead correlated with increased carrier loss within the barrier layer. Nonetheless, high gain reduces the temperature sensitivity of Ith and slope S and significantly decreases Ith.
Further efforts are undertaken to increase power and efficiency by reducing the operating temperature from 298 K to 218 K of the diode laser. It is well-established that lowering the temperature enhances modal gain and differential internal efficiency, resulting in improved optical performance. However, the measured series resistance is identified as a limiting factor to low-temperature efficiency. This is contrary to the known decrease in bulk layer series resistance with lower temperature based on bulk layer estimation and drift-diffusion-based simulations. A theoretical study reveals that observed higher series resistance can be explained in terms of captured electrons and holes with finite time in the QW. Furthermore, the presence of a finite capture time can lead to high hole accumulation in the n-doped region at extremely high bias, increasing free carrier absorption, non- stimulated recombination rates, and leakage currents, ultimately leading to power saturation. Overall, this investigation uncovers new findings regarding the role of finite capture time in limiting power at high bias. This result helps to explain the short pulse experimental results that show power saturation does not scale as expected with the ∼2x changes in QW confinement. This observation deviates from typical expectations related to dominant non-linear effects like LSHB, two-photon absorption, and gain compression.Hochleistungs-Halbleiterlaser sind die effizientesten Lichtquellen für die Umwandlung elektrischer Energie in optische Leistung. Ihre maximal erreichbare optische Leistung und Effizienz werden jedoch durch thermische und nichtthermische Mechanismen begrenzt. Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Untersuchung dieser Mechanismen in GaAs-basierten Breitstreifenlasern. Die Studien zielen zudem darauf ab, Leistung und Effizienz bei hoher Vorspannung durch Optimierung des vertikalen Designs der Epi-taxieschichten so weit wie möglich zu verbessern. Im Vordergrund steht dabei die Maximierung der modalen Verstärkung im Quantentopf (QW) bei Raumtemperatur und die Untersuchung der Einflüsse der Einfangzeit der Ladungsträger in die aktive Zone auf Leistung und Effizienz bei hoher Vorspannung.
Durch die Erhöhung der modalen Verstärkung im QW wird die Gesamtladungsträgerdichte reduziert, womit einer Verringerung der Absorptionsverluste freier Ladungsträger, der spontanen Emission und der nicht-strahlenden Rekombination im QW erreicht wird. Darüber hinaus minimiert diese Verringerung der Ladungsträgerdichte auch die Leckage der Ladungsträger aus dem QW und sie reduziert das Longitudinal Spatial Hole Burning (LSHB). Dadurch ist zu erwarten, dass ein optimiertes vertikales Design eine hohe Leistung, einen hohen Wirkungsgrad und eine geringe Temperaturempfindlichkeit für den Schwellenstrom Ith und die Steigung S zeigt, vorausgesetzt, dass die gezielten Designänderungen keine anderen Verluste verursachen.
Um diese Überlegungen zu belegen, wird eine Reihe von extremen dreifach-asymmetrischen (ETAS) vertikalen Designs mit systematischen Variationen der asymmetrischen Wellenleiter-Schichten entwickelt. Diese Variationen führen zu unterschiedlichen Konfinement-Faktoren Γ, d. h. der Überlappung der optischen Mode mit dem QW, die von 0,5 % bis 1,3 % reichen; die QW-Dicke (d = 7 nm) wird dabei konstant gehalten. Die steigenden Konfinement-Faktoren führen zu einer erhöhten modalen Verstärkung bei gleicher Stromdichte. Sowohl Simulationen als auch Experimente werden durchgeführt, um die Eigenschaften der Designs zu bewerten.
Die experimentellen Ergebnisse zeigen nun, dass der Schwellenstrom von Bauelementen mit niedrigem Konfinement (Γ 0,8 %) abgeschwächt und sie verschwindet bei den Designs mit dem höchsten Konfinement (Γ ∼ 1,3 %).
In dieser Studie werden auch die Auswirkungen von Designänderungen untersucht, die für das höchste Konfinement (Γ ∼ 1,3 %) notwendig sind. Dies führt zu einem erheblichen Anstieg der modalen Verstärkung, der auch in den Messungen belegt wird und durch spezifische Designänderungen unter Beibehaltung einer hohen effektiven Barriere erreicht wird. Das experimentelle Ergebnis zeigt nun aber eine starke Verringerung der Steigung und der internen Effizienz bei hoher Vorspannung. Die Simulation deutet auf eine hohe Ladungsträgerdichte in der Barrierenschicht hin, die jedoch nicht ausreicht, um die Leistungsverschlechterung mit Standard-Materialparametern zu erklären. Auch der temperaturabhängige optische Verlust bleibt im untersuchten Temperaturbereich gering. Die Verschlechterung der Eigenschaften hängt wahrscheinlich nicht mit der Höhe der Barriere oder mit Leckagemechanismen zusammen, sondern mit einem erhöhten Ladungsträgerverlust in der Barrierenschicht. Auf jeden Fall aber senkt eine hohe Verstärkung den Schwellenstrom Ith erheblich und sie verringert die Temperaturempfindlichkeit von Ith und Steigung S.
Weiterhin soll versucht werden, die optische Leistung und Effizienz zu erhöhen, indem die Betriebstemperatur der Diodenlaser von 298 K auf 218 K abgesenkt wird. Es ist allgemein bekannt, dass eine Senkung der Temperatur die modale Verstärkung und den differentiellen internen Wirkungsgrad erhöht, was zu einer verbesserten optischen Leistung führt. In den Messungen zeigt sich nun ein erhöhter Serienwiderstand jedoch als begrenzender Faktor für die Effizienz bei niedrigen Temperaturen. Dies steht im Widerspruch zu der bekannten Abnahme des Serienwiderstands der Bulk-Schicht bei niedrigeren Temperaturen, die auf Schätzungen zur Bulk-Schicht und auf Drift-Diffusions-Simulationen beruht. Eine theoretische Studie zeigt, dass der beobachtete höhere Serienwiderstand mit einer endlichen Einfangszeit der Elektronen und Löcher in den QW beschrieben werden kann. Darüber hinaus kann eine endlichen Einfangzeit zu einer hohen Akkumulation von Löchern im n-dotierten Bereich bei extrem hoher Vorspannung führen, wodurch die Absorption freier Ladungsträger, die Raten nicht-stimulierter Rekombinationsprozesse und die Leckströme erhöht werden; schlussendlich führt dies zu einer Leistungssättigung. Insgesamt erbringen diese Untersuchungen neue Erkenntnisse über die Rolle einer endlichen Einfangzeit bei der Begrenzung der optischen Leistung bei hoher Vorspannung. Sie tragen zur Erklärung der experimentellen Kurzpuls-Ergebnisse bei, die zeigen, dass die Leistungssättigung nicht wie erwartet mit der Verdopplung des Konfinements des QW-Einschlusses skaliert, entgegen den typischen Erwartungen. Dies ist eine Folge dominierender nichtlinearer Effekte wie LSHB, Zwei-Photonen-Absorption und Gain Compression
Modernidade dessincronizada: aceleração social, destemporalização e alienação: uma entrevista com Hartmut Rosa
Get PDFThe scope of this interview is to present the social experiences and the analytical categories which comprise Hartmut Rosa’s theory of social acceleration. At the outset, the questions lead the author to recall the reasons that lead to his interest in the problem of time in the present modernity, as well as the intellectual path that guided him to such an interest. The consequences of what Rosa diagnoses as a society of de-synchronized and de-temporalized acceleration are exposed and subsequently a new interpretation of the concept of alienation is proposed. Through his claim of being a successor to the school of critical social theory, Rosa also indicates the rough outlines of his critical model’s normative referential, examining the temporal maxims that make up the modern ideal of a good life.A presente entrevista traz como seu escopo uma apresentação da experiência social e das principais categorias analíticas que compõem a teoria da aceleração social de Hartmut Rosa. De início, as questões conduzem o autor a uma recapitulação dos motivos que o levaram a desenvolver seu interesse pelo problema do tempo na modernidade hodierna, bem como da trajetória intelectual que o guiou a tal interesse. São expostas as consequências daquilo que Rosa diagnostica como uma sociedade de aceleração dessincronizada e destemporalizada, e, com elas, uma nova interpretação do fenômeno da alienação. Reivindicando-se como um herdeiro da teoria crítica da sociedade, Rosa também indica os traços gerais do referencial normativo de seu modelo crítico, examinando as máximas temporais que perfazem o ideal moderno de boa vida
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