Atomic Layer Deposition (ALD)

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung in 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263839040

Bei der beantragten Neuanschaffung eines Systems zur Atomic-Layer Deposition (ALD) handelt es sich um eine Erweiterung der im Laboratorium für Materialforschung (LaMa) zur Verfügung stehenden Methoden zur Dünnschichtdeposition. Die Methode der ALD erlaubt es, ultradünne Schichten von Funktionsmaterialien (hier Metalloxide) mit präzise kontrollierbarer Schichtdicke auf nanostrukturierten Templaten unterschiedlicher Morphologie, z.B. Nanodrähten oder meso-/nanoporöse Materialien, aufzubringen. Von daher kommt ihr im Rahmen laufender und geplanter Forschungsprojekte der Fachgebiete Chemie und Physik eine wichtige Brückenfunktion zu und ermöglicht die Präparation hybrider Strukturen, die mit den bestehenden Methoden (MBE, CVD, PLD, Magenetron-Sputtern) nicht realisierbar sind. Zum einen sollen chemisch funktionale Oxide (z.B. CeO2, TiO2, RuxOy) als ultradünne Schichten auf optisch aktiven MBE-gewachsenen GaN-Nanodrahtsonden mit Aspektverhältnissen zwischen 50 und 200 deponiert werden, um so durch Messung der Änderung des Photolumineszenzverhaltens der Nanodrähte Ionenspeicher-prozesse und katalytische Prozesse in-situ verfolgen und systematischer untersuchen zu können. Darüber hinaus soll die ALD z.B. dazu eingesetzt werden, neuartige Katalysatoren durch Deposition mehrlagiger aktiver Materialien (z.B. RuO2) auf mikro- und mesoporösen Substraten herzustellen und so systematisch zu untersuchen. Die Präparation der hier beschriebenen Modellsysteme ist mit anderen Methoden nicht in vergleichbarer Qualität möglich und öffnet neue Möglichkeiten zu Untersuchung chemischer Prozesse in ultradünnen Schichten sowie an Grenz- und Oberflächen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Atomic Layer Deposition (ALD)
• Gerätegruppe: 0920 Atom- und Molekularstrahl-Apparaturen
• Antragstellende Institution: Justus-Liebig-Universität Gießen
• Leiter: Professor Dr. Sangam Chatterjee, seit 11/2016; Professor Dr. Martin Eickhoff, bis 10/2016