Physikalische Gasphasenabscheidung/Sputtern

• Fachliche Zuordnung: Werkstofftechnik
• Förderung: Förderung in 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 576387316

Es wird eine Anlage Physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), insb. Sputtern beantragt, die vom Fachbereich Informatik und Mikrosystemtechnik der Hochschule Kaiserslautern, Standort Zweibrücken im Reinraum betrieben werden soll. Die Nutzung der Anlage wird vor allem durch Professor*innen des Forschungsschwerpunktes „Integrierte miniaturisierte Systeme“ im Rahmen laufender und geplanter Forschungsprojekte erfolgen. Der Forschungsschwerpunkt (www.hs-kl.de/ims) ist sehr erfolgreich in der interdisziplinären Forschung und führt zahlreiche, vor allem drittmittelfinanzierte Forschungsprojekte mit hoher Qualität der wissenschaftlichen Veröffentlichungen durch. Ein besonderer Schwerpunkt der Forschung sind dabei interdisziplinäre Projekte an der Schnittstelle von Lebenswissenschaften und Mikrosystemtechnik, die bspw. neuartige Biosensoren, Elektrodenarrays, elektrophysiologische Messsysteme und zukünftig auch Mikroimplantate und mikrofluidische Systeme entwickeln. Um solche funktionellen Bauteile und Systeme herstellen zu können, ist die beantragte Anlage als zentraler Bestandteil der Prozessketten im Reinraum notwendig. Beantragt wird ein PVD-System mit Sputterkammer, Bias-Generator, Hochvakuumpumpstand und Substratschleuse, das geeignet ist, um sehr dünne, gleichmäßige, haftfeste Schichten insb. von elektrisch leitfähigen Metallen, Legierungen sowie Oxiden und Nitriden auf einem Substrat abzuscheiden. Diese gesputterten Schichten haben eine ausgezeichnete Qualität und Homogenität, die die Anforderungen anspruchsvoller Mikrosystementwicklungen erfüllen. Standardschichtdicken sind 5-300 nm, wobei auch Schichten bis max. 1000 nm abgeschieden werden können. Mit beantragt werden einige Sputtertargets, Lieferung und Installation. Die Anlage wird zunächst im aktuellen Reinraum am Standort Zweibrücken der Hochschule Kaiserslautern betrieben. Ein neuer Reinraum, der den jetzigen ersetzten und erweitern wird, ist vom Land Rheinland-Pfalz geplant und wird voraussichtlich 2029 bezugsfertig. Die Anlage wird dann in den neuen Reinraum erneut installiert werden. Der Einsatz der Anlage ist in aktuell laufenden und bewilligten Forschungsprojekten bspw. für die Entwicklung von peptidbasierten Sensorplattformen für Immundiagnostik und Echtzeitanalyse von Entzündungsprozessen, von Graphen-Elektroden für die Bestimmung von Neurotransmittern, von markerfreien Ausleseverfahren für den Nachweis von Viren, von Implantat-Oberflächen oder für die Untersuchung von Prozess-Material-Eigenschafts-korrelationen (insb. magnetische Anisotropie) von CoP-Material für Nano- und Mikrobauteile vorgesehen. In beantragten und geplanten Forschungsprojekten soll die Anlage bspw. eingesetzt werden für die Entwicklung von hochpräzisen 3D-Mikrobauteilen für die Zellfiltration auf Chip-Ebene und in Trennsäulen, von elektrischen Biosensoren mit neuartigen Carbid-/Nitrid-Funktionsschichten (MXene) und von Legierungskonzepten zur lokalen Einstellung fehlertoleranter Werkstoffe.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Physikalische Gasphasenabscheidung/Sputtern
• Gerätegruppe: 8330 Vakuumbedampfungsanlagen und -präparieranlagen für Elektronenmikroskopie
• Antragstellende Institution: Hochschule Kaiserslautern
• Leiterin: Professorin Dr. Monika Saumer