NNP - Nanostrukturierung, Nanoanalytik und Photonische Materialien
Der Lehrstuhl für Nanostrukturierung, Nanoanalytik und Photonische Materialien untersucht Methoden zur Herstellung nanostrukturierter Festkörperoberflächen, wobei universell anwendbare, kostengünstige, auf der Selbstorganisation von Kolloiden beruhende Verfahren im Mittelpunkt stehen. Moderne Methoden der Analytischen Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopie werden eingesetzt, um Nanoobjekte und Grenzflächen morphologisch, strukturell und kompositionell auf Längenskalen bis hinab zum atomaren Bereich zu charakterisieren.
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Ziel und Motivation
Mit dem stetig steigenden Bedarf an immer komplexer werdenden funktionalen Nanostrukturen steigt das Interesse an kostengünstigen, präzisen und großflächig anwendbaren Strukturierungsverfahren. Das wesentliche Ziel des NNP ist daher die Entwicklung von neuartigen Verfahren und Prozessketten zur Nanostrukturierung von Festkörperoberflächen und Grenzflächen. Im Mittelpunkt stehen dabei Verfahren, die auf der Selbstorganisation von Kolloiden oder Block-Copolymeren beruhen, wodurch typische Strukturgrößen zwischen 1 µm und weniger als 10 nm erreicht werden. Ein tiefgreifendes Verständnis der während der Herstellung wirkenden physikalischen Mechanismen und die Korrelation mit Materialeigenschaften werden durch Anwendung und Weiterentwicklung von hochauflösenden (transmissions-) elektronenmikroskopischen und -spektroskopischen Methoden sowie eigens entwickelter Modellierungs- und Analysesoftware erreicht.
Methodenkompetenz
- Herstellung von Nanostrukturen und funktionalen Dünnfilmen
- Transmissions- und Rasterelektronenmikroskopie
- Energiedispersive Röntgenspektroskopie
- Elektronenenergieverlustspektroskopie
- Methoden der nuklearen Festkörperphysik (Rutherford-Rückstreuung, ...)
- Ionenstrahlmethoden
Themengebiete
Nanostrukturierung
- Selbstorganisierte kolloidale Nanomasken, Nanokugellithographie
- Thermische und ionenstrahlgetriebene Maskendeformation
- Templat-assistierte Selbstorganisation von Nanoteilchen
- Reaktives Ionenätzen von Oberflächen (RIE)
- Plasma-gestützte Chemische Abscheidung aus der Gasphase (PECVD)
- Physikalische Dünnfilmabscheidung durch Aufdampfen und Sputtern (PVD)
Nanoanalytik
- Grenzflächen-, Defekt- und Oberflächenanalytik an Nanostrukturen und Hybridmaterialien mit mikroskopischen und spektroskopischen Methoden
Anwendungen
- Halbleiterepitaxie auf planaren und komplex geformten Oberflächen
- Benetzung und Entnetzung auf komplex geformten Oberflächen
- Wachstum von Nanodrähten
- Biomimetische Antireflex-Oberflächen
- Metallische Nanocluster-Anordnungen mit plasmonischen Eigenschaften
