Nano- und Mikro Strukturierung von Nanokompositen auf Glas durch optische Raster-Nahfeldmikroskopie

Abstract

Die Erzeugung von Strukturen im Bereich von Mikro- bzw. Nanometern ist eine wesentliche Voraussetzung für die Funktionalisierung von Glasoberflächen. Bis in den Bereich von 0,10 µm stellt die Lithografie die dominierende Strukturierungstechnik dar. Unterhalb dieser Abmessungen verhindern Beugungsphänomene die Erzeugung von noch kleineren Strukturen. Verbesserungen hinsichtlich der Auflösung konnten durch Verringerung der verwendeten Wellenlänge erzielt werden. Gleichzeitig erfordert dies die Entwicklung von Linsen, die im Bereich von λ~193 nm hinreichend durchlässig sind. Die lithografische Technik wurde zudem durch weiterführende Ansätze verbessert. Exemplarisch sei hier die Röntgenlithografie, extreme Ultraviolettlithografie, Elektronenstrahllithografie oder Rastersondenlithografie genannt. Rastersondenlithografie ist aufgrund ihrer hohen Auflösung von bis zu 20 nm eine der vielversprechendsten Methoden. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich aus diesem Grund mit der lithografischen Mikro- und Nanostrukturierung unter Verwendung der optischen Rasternahfeldmikroskopie (Scanning Near Field Optical Microskopie (SNOM)). SNOM-Lithografie kombiniert die etablierte Rastersondentechnik mit den Vorteilen der Nahfeldoptik und erreicht auf diese Weise Auflösungen im Bereich von Rasterelektronenmikroskopen (REM). Zudem besitzt die SNOM Methode den Vorteil, dass für den Betrieb kein Vakuum erforderlich ist. Eine Großserienproduktion oder großflächige Herstellung von strukturierten Oberflächen durch direktes Schreiben mit SNOM-Sonden auf ein Substrat ist ökonomisch nicht sinnvoll.