Nanostrukturierung von Substraten

Studienarbeit aus dem Jahr 2004 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau Note: 10 Technische Universität München (Lehrstuhl für Physik E19) Sprache: Deutsch Abstract: Der Trend zur Miniaturisierung ist einer der wesentlichsten Merkmale der technnologischen Entwicklung im 20sten und 21sten Jahrhundert. So werden nicht nur klassische Technologien wie zum Beispiel die Prozessortechnik immer weiter verkleinert sondern es wird zunehmend gezielt nach neuen Technologien im Mikro- und Nanokosmos geforscht deren Wirkung bei makroskopischen Abmessungen häufig vernachlässigt werden kann. Bekannte Beispiele hierfür sind der Lotusblüteneffekt nanostrukturierter Oberflächen magnetische Flüssigkeiten „Nanohobel“ in der Medizintechnik oder der Tunneleffekt den man sich gezielt im Rastertunnelmikroskop (engl.: scanning tunneling microscope STM) zu Nutze macht. Im Umfeld der Mikro- Nanotechnologie und Medizintechnik wird intensiv an der Erzeugung nanostrukturierter Substrate geforscht. Diese Nanostrukturen zeichnen sich durch Abmessungen von 1-100nm aus und enthalten typischer Weise einige 10-1000 Atome. Strukturen dieser Größenordnung kennzeichnen in ihrem Materialverhalten den Übergang vom makroskopischen Festkörper zu mikroskopischen Atom- und Molekülsystemen. Durch die Nanostrukturierung erhält ein Probenmaterial an seiner Oberfläche spezielle physikalische und chemische Eigenschaften. Diese Substrate können dann beispielsweise als Elektroden in der Sensorik (Biosensoren) Mikroelektronik oder zur Molekülsynthese dienen. Die Vorteile von nanostrukturierten Materialien liegen in ihren teils ungewöhnlichen Eigenschaften. So kann die Nanostrukturierung einer Substratoberfläche zur Veränderung der Substratreaktivität genutzt werden. Dabei kann durch Nanostrukturen die Topographie der potentiellen Oberflächenenergie eines Substrats beeinflusst werden sodass sich die Bindungsenergie an der Substratoberfläche ändert. Existieren in unmittelbarer Nähe zu einander mehrere