Aufbau einer Laserinterferenz Lithografie Anlage zur Erzeugung periodischer Nano-Strukturen
Masterarbeit
Bearbeitungsstatus:
offen
Betreuer:
- Rommel Mathias (FHG-IISB, Tel. 09131 / 761-108, E-Mail: mathias.rommel@iisb.fraunhofer.de)
- Fader Robert (FHG-IISB, Tel. 09131 / 761-236, E-Mail: robert.fader@iisb.fraunhofer.de)
- Prof. Dr. rer. nat. Lothar Frey
Beschreibung
Masterarbeit (ET, WW, Physik, Mechatronik)
Die Möglichkeit, gezielt Nanostrukturen herzustellen und einzusetzen, eröffnet neue Perspektiven - in der Biologie, der Sensorik, vor allem aber auch in der Optik. Mit Nanostrukturen kann man Licht manipulieren, d.h. man kann es gezielt verteilen, abschwächen, reflektieren, absorbieren und umlenken, und dies oft sogar wellenlängenspezifisch. So werden z.B. schon heute die Eigenschaften von Nanostrukturen auf Oberflächen von Solarzellen ausgenutzt, um deren Effizienz zu erhöhen. Des Weiteren sollen zukünftig Nanostrukturen bei der Herstellung von Leuchtdioden Verwendung finden, um deren Lichtausbeute deutlich zu erhöhen. Ein wichtiges Kriterium bei der Herstellung von Nanostrukturen für optische Effekte ist, dass man die Nanostrukturen auf große Flächen und kostengünstig herstellen kann. Gerade für solche Anwendungen sind dabei sehr oft periodisch angeordnete Strukturen von Interesse. Aus diesem Grund soll im Rahmen dieser Arbeit ein Laserinterferenz-Lithographie (LIL) Aufbau realisiert werden, mit dem die dargestellten Anforderungen bezüglich der Nanostrukturierung erfüllt werden können.
Bei der Interferenzlithographie werden ultraviolette Laserstrahlen geteilt, aufgeweitet und überlagert. Im Überlagerungsbereich entsteht ein Hell-Dunkel-Muster, das sogenannte Interferogramm. Damit wird eine photonenempfindliche Schicht belichtet und bei der nachfolgenden Entwicklung in Abhängigkeit von der Belichtungsdosis abgetragen, so dass eine Oberflächenstruktur entsteht. Diese Oberflächenstruktur kann dann in einem nachfolgenden Ätzschritt in das darunterliegende Substrat übertragen werden.
Im Rahmen der Arbeit sollen nach der Realisierung des LIL-Laboraufbaus auch Belichtungsexperimente durchgeführt, charakterisiert und ausgewertet werden. Die Arbeit erfordert experimentelles Geschick und bietet die Möglichkeit, auch Arbeiten im Reinraum (Reinraumklasse 10) der Universität Erlangen-Nürnberg durchzuführen.