Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Aufgaben und Ziele

Die Untersuchung von Strukturen auf Oberflächen mit höchstauflösenden Geräten stößt auf zwei Grenzen: Zum Einen wird die Auflösung der Geräte durch die endliche Größe der benutzten Sonden, wie z. B. bei Rasterkraftmikroskopen, Spitzenradius R und Durchmesser D der Sonde, und deren Wechselwirkung mit der Probe begrenzt; zum Anderen stößt die Rückführung über Laserinterferometer aufgrund deren begrenzten Auflösungsvermögen und den bei kleinen Verschiebungen inhärenten Nichtlinearitäten an ihre Grenzen. Bei Rasterkraftmikroskopen bieten sich Kohlenstoff-Nanoröhrchen als Sonde für höchste Auflösungen an; sind aber bislang nur wenig für messtechnische Zwecke untersucht worden. Für die Längenmesstechnik im Nanometerbereich wären auf die Längeneinheit zurückgeführte kristalline Oberflächen im Vergleich zur Wellenlänge von Lasern die bessere Basis.

Daraus ergeben sich zunächst die folgenden Schwerpunkte:

• Quantifizierung von Unsicherheitsbeiträgen durch die Sonde-Probe-Wechselwirkung
• Aussagen über die Eignung kristalliner Oberflächen als Längen- und Winkelnormal

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