Elektronenstrahllithographiesystem

• Fachliche Zuordnung: Systemtechnik
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 490736786

Das beantragte nutzerfreundliche Elektronenstrahllithographiesystem mit höchster räumlicher Ausflösung wird es den Arbeitsgruppen der Antragsteller ermöglichen, ein breites Spektrum komplexer Nanosysteme experimentall zu realisieren. Ein wichtiger Arbeitsschwerpunkt soll auf der Herstellung hybrider photonischer und opto-elektronischer Nanostrukturen liegen. Die hier zu realisierenden Nanostrukturen sind vielfältig und beinhalten unter anderem lichtemittierende, nichtlineare und schaltbare photonische Metaoberflächen, hybride Quantensysteme, optoelektronische Systeme auf Basis von zweidimensionalen Materialien und Nanodrähten, und photonische Systeme, die mit nanostrukturierten responsiven Materialien dekoriert sind. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung neuer Nanomaterialien und Strukturierungsprozesse, wie z.B. der Entwicklung von elektronenstrahlsensitiven responsiven Polymeren, speziellen flexiblen Gläsern und nanostrukturierten ionen-ausgetauschten Oberflächen. Das beantragte System ist dabei das ideale Werkzeug, um hybride Nanostrukturen herzustellen, deren Designs durch begleitende Simulationen am Computer optimiert werden. Insbesondere sollen auch komplexe Nanostrukturen, die aus zwei oder mehreren präzise zueinander ausgerichteten Lagen und/oder verschiedenen Materialsystemen bestehen, hergestellt werden. Diese präzise Kontrolle ist z.B. besonders wichtig für hybride photonische Nanostrukturen, deren Funktionalität auf einer selektiven Nahfeldwechselwirkung einer optisch resonanten Struktur mit Materialen nanoskaliger Abmessungen beruht. Das beantragte System ermöglicht zu diesem Zweck mehrstufige Belichtungsprozesse, die durch den Einsatz einer interferometrischen Probenbühne mit höchstmöglicher Genauigkeit zueinander ausgerichtet werden können. Eine weitere Stärke des beantragten Systems besteht in der hohen Flexibilität zur Belichtung von Proben mit sehr kleinen oder unregelmäßgen Abmessungen. Diese ermöglicht die Nanostrukturierung von neuartigen Materialien und/oder Schichtsystemen, die nur in kleinen Mengen vorliegen. Damit ist das beantragte System sehr gut zur Methodenentwicklung im Bereich der Nanostrukturierung neuer optischer und responsiver Materialsysteme geeignet. Die hauptsächliche Nutzung des beantragten Systems wird anteilig durch fünf Arbeitsgruppen der Friedrich-Schiller-Universität (FSU) Jena erfolgen, die teilweise an der Physikalisch-Astronomischen Fakultät und teilweise an der Chemisch-Geowissenschaftlichen Fakultät angesiedelt sind, es soll aber prinzipiell für alle Arbeitsgruppen der FSU nutzbar gemacht werden. Insbesondere wird das System verschiedene neue interdisziplinäre Zusammenarbeiten der nutzenden Arbeitsgruppen ermöglichen. Insgesamt wird das beantragte System somit das wissenschaftliche Spektrum der FSU Jena an der Schnittstelle der zwei Schwerpunkte Optik und Materialwissenschaften signifikant stärken.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Elektronenstrahllithographiesystem
• Gerätegruppe: 0910 Geräte für Ionenimplantation und Halbleiterdotierung
• Antragstellende Institution: Friedrich-Schiller-Universität Jena
• Leiterin: Professorin Dr. Isabelle Staude