Laser-Nanofabrikationssystem

• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 453680881

Wir beantragen ein Laser-Nanofabrikationssystem auf Basis der Zwei-Photonen-Polymerisation (TPP) als eine von insgesamt drei Hauptkomponenten einer modularen Nanoproduktionsanlage. Das System wird für die Realisierung von 2D, 2,5D und 3D Mikro- und Nanostrukturen mit hoher Herstellungsgenauigkeit, hoher Auflösung, ultimativ bis unterhalb der Beugungsgrenze, und im Wesentlichen ohne geometrische Einschränkungen benötigt. Es wird durch ein in das TPP-System integriertes digitales holographisches Mikroskop ergänzt, das eine Echtzeitüberwachung des Herstellungsprozesses und eine Inline-Charakterisierung der erzeugten Strukturen erlaubt. Dies ermöglicht auch die Etablierung einer Feedforward-Schleife zur Kontrolle des TPP-Produktionsflusses sowie zur Fehlerkompensation und Optimierung der hergestellten Strukturen. Da auf einem Substrat üblicherweise mehrere Elemente und Systeme realisiert werden, muss dieses zur Charakterisierung in kleinere Einheiten aufgeteilt werden. Das wird durch eine Laserschneid-Modalität erreicht, die ebenfalls in das TPP-System integriert ist.In der modularen Nanoproduktionsanlage wird das Laser-Nanofabrikationssystem (TPP) zusammen mit einem UV-Nanoimprint-Lithographiesystem (UV-NIL) zur präzisen und schnellen Replikation von 2D und 2.5D Strukturen und einem optischen Metrologiesystem zur präzisen Messung aller relevanten Parameter wie etwa Strukturgeometrien, Abmessungen, Strukturgrößen und Oberflächenrauheiten eingesetzt. Alle Module werden zu einer multiskaligen Produktionskette zur Realisierung verschiedener integrierter optischer Elemente, Subsysteme und ganzer Funktionssysteme für vielfältige Anwendungen von optischen Netzwerken über Monitoring und Sensorik bis hin zu Bildgebung und Metamaterialien zusammengesetzt.Das beantragte Laser-Nanofabrikationssystem (TPP) – und letztlich die modulare Nanoproduktionsanlage - bietet eine kombinierte Produktions- und Charakterisierungsumgebung und wird von den Gruppen der vier Hauptnutzer und einer Reihe zusätzlicher Kooperationspartner umfassend genutzt. Für den optimalen Zugang und Betrieb wird es in eine gemeinsame Infrastruktur integriert. Betrieb und Service werden zentral von einer Arbeitsgruppe der Antragsteller organisiert.Das beantragte System ist derzeit in den Gruppen der geplanten Benutzer nicht verfügbar.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Laser Nanofabrication System
• Gerätegruppe: 0910 Geräte für Ionenimplantation und Halbleiterdotierung
• Antragstellende Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
• Leiter: Professor Dr. Bernhard Roth