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Ausbau der Elektronenstrahldienstleistungen für die Nanostrukturierung

04.12.2019

Die Elektronenstrahllithographie ist eine der Basistechnologien für die Fertigung von Quantennormalen in der Abteilung „Elektrizität“ der PTB. Darüber hinaus gibt es aber auch bei anderen Fachabteilungen der PTB und an Instituten der TU Braunschweig Bedarf an der Fertigung von Mikro- und Nanostrukturen, der durch die Elektronenstrahllithographie im PTB-Reinraumzentrum bedient werden kann.

 

 

Durch den hohen Automatisierungsgrad des vorhanden Lithographiesystems ist möglich, neben der Fertigung von Quantennormalen auch den gesteigerten Bedarf von Kooperationspartnern zu bedienen.

Neben der Fertigung von Fotomasken für die konventionelle Fotolithographie wurden im Fachbereich „Quantenelektronik“ der PTB in den letzten Jahren zahlreiche Mikro- und Nanostrukturen für und mit Partnern entwickelt und gefertigt. Ein Beispiel hierfür ist eine Kooperation mit dem PTB-Fachbereich „Dimensionelle Nanometrologie“. Hierfür wurde eine neue Art eines kreisförmigen Prüfkörpers entwickelt, der zur Charakterisierung der Übertragungsfunktion und der winkelabhängigen Asymmetrien von Messgeräten zur Messung der Oberflächentopographie anwendbar ist. Der Prüfkörper besteht aus komplexen kreisförmigen Strukturen, deren Breite von 0,1 µm bis 40 µm variiert. Die Höhe der Strukturen betragen 16 nm, 32 nm bzw. 64 nm (siehe Bild 1). Ein weiteres Beispiel für erfolgreiche Zusammenarbeiten sind nanostrukturierte Guided-Mode-Resonance (GMR)–Mikrofarbfilter, die in Zusammenarbeit mit dem Fachbereich „Bild- und Wellenoptik“ und der TU Braunschweig entwickelt wurden (Bild 2).

Neben diesen Beispielen konnten in den letzten Jahren noch zahlreiche andere Kooperationen durchgeführt werden, bei denen die technisch hochentwickelte und weitestgehend automatisierte Elektronenstrahllithographie der PTB für die Nanostrukturierung unverzichtbar war. Somit konnten interne und externe Kooperationen unterstützt und intensiviert werden.

 

Kreisförmiger Prüfkörper

Bild 1: Kreisförmiger Prüfkörper.

 

Nanostrukturierter Guided-Mode-Resonance (GMR)–Mikrofarbfilter

Bild 2: Nanostrukturierter Guided-Mode-Resonance (GMR)–Mikrofarbfilter.