Preparation and characterization of three-dimensional polymeric nanostructures by electron beam induced chemical lithography

• Applicant: Dr. Wolfgang Eck
• Subject Area: Preparatory and Physical Chemistry of Polymers
• Term: from 2008 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 84088634

Wir schlagen vor, neue polymere Nanostrukturen durch Polymerisation auf nanostrukturiertenOberflächen herzustellen und ihre physikalischen Eigenschaften im Detail zu charakterisieren.• Auf festen Oberflächen werden dreidimensionale polymere Nanostrukturen mit Hilfe desKonzepts der "Dreidimensionalen Chemischen Nanolithographie" hergestellt.• Neue ultradünne, freistehende polymere Nanostrukturen (z.B. Nanomembranen oderNanokanäle) werden präpariert durch selektive Entfernung einer Opferschicht unter lateralvernetzten Polymerschichten.Die dreidimensionalen polymeren Nanostrukturen werden durch radikalische Polymerisationhergestellt (thermisch oder UV-initiiert, oder durch Atomtransfer-Radikalpolymerisation).Wir untersuchen Monomere mit unterschiedlichen Eigenschaften, die auf lithographischkontrolliert erzeugten Nanostrukturen auf aromatischen selbstassemblierendenMonoschichten polymerisiert werden. Die physikalischen und mechanischen Eigenschaftender erzeugten polymeren Nanostrukturen werden systematisch charakterisiert, insbesonderewas Größeneffekte und Auflösungsgrenzen angeht, die im unteren Nanometerbereichauftreten. Durch selektive Entfernung eines Opfersubstrats unter vernetztenPolymerschichten werden ultradünne freistehende polymere Nanomembranen hergestellt.Solche freistehenden Strukturen können mit Hilfe der oberflächeninitiierten Polymerisationunter exakter Kontrolle der Dicke und der lateralen Nanostruktur erhalten werden.Freistehende polymere Nanomembranen können z.B. als ultradünne und nahezu unsichtbareSubstrate in der höchstauflösenden Transmissionselektronenmikroskopie Verwendung finden.Wir werden die mechanischen und physikalischen Eigenschaften dieser neuen Membranenund die Grenzen von kontrolliert erzeugbaren Materialparametern bestimmen.

• DFG Programme: Research Grants