Hochauflösendes Raman-Rasterkraftmikroskop

• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft ; Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung von 2022 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 507298853

Raman-Spektroskopie basiert auf der inelastischen Streuung von Licht in Festkörpern und eignet sich zur Charakterisierung chemischer Zusammensetzung von Dünnschichten, mechanischen Verspannungen sowie Kristallinität und orientierung. Im Rahmen dieses Antrags wird die Beschaffung eines hochauflösenden Raman-Rasterkraftmikroskops (Raman-AFM) beantragt. Der Lehrstuhl für Mikro- und Nanoelektronik beschäftigt sich mit der Herstellung und Modifikation von halbleitenden und funktionalen Dünnschichten und niederdimensionalen Materialien. Diese Materialien finden Anwendung in neuartigen elektronischen Bauelementen unter anderem im Bereich der Informationstechnologie, Sensorik, Photonik und der Mikro- und Nanosystemtechnik. Das zu beschaffende Messsystem wird einen integralen Bestandteil der am Lehrstuhl für Mikro- und Nanoelektronik benötigten Analytik für die erfolgreiche Durchführung von anwendungs- und grundlagenorientierten Forschungsprojekten darstellen. Dabei soll die hohe spektroskopische Sensitivität mit der räumlich hochauflösenden Rasterkraftmikroskopie kombiniert werden. Im Rahmen innovativer Forschungsprojekte sollen unter anderem die chemische Zusammensetzung und Kristallinität von memristiven Übergangsmetalloxiden für Neuromorphik-Anwendungen sowie räumlich hochaufgelöst die Topografie und Defekte von 2D-Materialien für den Einsatz in neuartigen Tunnelfeldeffekt-Transistoren untersucht werden. In Kombination mit einer speziellen Probenkammer für variable Temperaturen und Atmosphären werden darüber hinaus physiko-chemische Eigenschaften und Wechselwirkungen funktionaler Übergangsmetalloxide mit der Umgebungsatmosphäre in situ analysiert. Solche Materialien finden Anwendung in neuartiger nanostrukturierter Sensorik. Insbesondere können so grundlegende gasempfindliche Eigenschaften von funktionalen Schichten unter realistischen Betriebsbedingungen untersucht werden. Im Rahmen dieses Antrags sollen zudem auch Fragestellungen und Projekte von weiteren Nutzerinnern und Nutzern aus der Elektrotechnik und Informationstechnik, der Chemie sowie dem Bio- und Chemieingenieurwesen adressiert werden. Auf diese Weise wird das Messsystem eine Schlüsselfunktion für exzellente fakultätsübergreifende Projekte einnehmen und mittelfristig die Basis für weitere interdisziplinäre Synergien bilden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Hochauflösendes Raman-Rasterkraftmikroskop
• Gerätegruppe: 1840 Raman-Spektrometer
• Antragstellende Institution: Technische Universität Dortmund
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Stefan Tappertzhofen