Ausstattung
In der Abteilung "Multifunktionale Grenzflächen" stehen Ausrüstungen zur Partikelsynthese, der Strukturierung und Beschichtung von Substraten sowie der Analytik dünner Schichten zur Verfügung.
Analytik
- BET und Chemisorptionsanalge Für hochgenaue Physisprotionsmessungen zur Charakterisierung von Oberflächen, Porensystemen und Gas-Festkörperwechselwirkungen steht ein ASAP2020 MP HD der Firma Micromeritics zur Verfügung. Das ASAP2020 ist mit der Chemisprotionserweiterung ausgestattet.
- Helium Pyknometer Für die Vermessung der Reindichte von Feststoffen und Slurries bis 10ml steht ein AccuPyk 1340 der Firma Micromeritics zur Vergügung. Der Meßvorgang ist vollständig automatisiert. Das Gerät verfügt über eine Multi-Volume Option und die FoamPyk-Software.
- UV-VIS-NIR Spektrophotometer Agilent Cary 5000 (HEMF) Für die Vermessung von UV/VIS/NIR Spektren verfügt unsere Ateilung über ein Agilent Cary 5000 Spektrophotometer (175-3300 nm) mit umfangreichem Zubehör zur Vermessung von Pulvern und Schichten. Das Gerät verfügt zusätzlich über Ulbricht-Kugel (150mm), VASRA, Praying Mantis und UMA Zubehör.
- Differentielles 4-Punkt Widerstandsmeßgerät Für die Messung von Widerständen verfügt unsere Abteilung über ein hochpräzises differentielles Vierpunkt Widerstandsmeßgerät
- Elektrochemische Workstations (HEMF) Unsere Abteilung verfügt über mehrere elektrochemische Workstations und (Bi-) Potentiostaten unterschiedlicher Hersteller mit Sonnensimulatoren und spektral aufgelösten Lichtquellen zur Messung des ICPE.
- Ellipsometrie (HEMF) Wir verfügen über ein Woollam RC2 X/XNIR mit Mapping-Tisch und Kamera.
- 3D Laser-Mikroskopie (HEMF) Für die Vermessung von Oberflächen verfügen wir über ein konfokales 3D Lasermikroskop der Firma Keyence (VK-250). Durch die Verwendung eines Lasers wird die Oberfläche berührungslos mit einer Genauigkeit von bis zu wenigen Nanometern abgetastet.
- Rasterkraftmikroskopie - AFM Zur Untersuchung physikalischer und photoelektrochemischer Eigenschaften im Nanomaßstab verfügt unsere Abteilung über ein Bruker Icon AFM mit Bipotentiostaten, Elektrochemischen Zellen und unterschiedlicher LED-Beleuchung der Probe.
- Rasterelektronenmikroskop - REM (HEMF) Zur Kontrolle der Laserstrukturierung und für andere Untersuchungen steht ein Zeiss EVO 15 zur Verfügung. Das REM ist unter Anderem mit einem VPSE Detektor und EDX ausgestattet.
- Surface Photo Voltage - SPV (Eigenbau, HEMF) Zur Photoanregung verfügt das Gerät über eine Xenonlampe und einen Laser (Expla, NT230). Messungen sind mittels Kelvin-Probe oder im Fixed Capacitor Setup möglich.
Beschichtung / Strukturierung / Synthese
- Atomlagenabscheidung - ALD (HEMF) Unser ALD Gerät (Picosun R-200 Adv.) ist mit mehreren Vorratsbehältern zur Verwendung von Precursoren mit verschiedenen Dampfdrücken ausgestattet. Desweiteren besteht die Möglichkeit, das Schichtwachstum und die optischen Eigenschaften der ALD-Schicht in Situ mittels Ellipsometrie (Woollam iSE) zu kontrollieren. Durch die ebenfalls mögliche Restgasanalytik ist das Gerät optimal für die Entwicklung neuer Rezepte ausgestattet.
Das ALD bietet weiterhin die Möglichkeit auch Pulver zu beschichten. - Sputteranalgen Wir verfügen über zwei spezielle Sputter-Analgen, die es erlauben, hochpräzise Multilagen-Schichtsysteme herzustellen. Hauptanwendungsgebiete sind Optiken für Röntgenanwendungen (wie zum Beispiel die XFEL Primärspiegel) oder optische Meta-Materialien.
- RTA/RTP (HEMF) Zur ultraschnellen Wärmebehandlung oder für thermische Beschichtungsvorgänge verfügt unser Labor über einen entsprechenden Ofen der Firma ECM/Jipelec (JetFirst 200C). Es können mit diesem Ofen Temperaturen von bis zu 1200°C innerhalb weniger Sekunden erreicht werden; der Betrieb ist unter Vakuum oder mit verschiedenen Gasen möglich.
- Mikrowellen (HEMF) Für die Partikelsynthese verfügen wir über verschiedene Geräte: Für die Rezeptoptimierung steht ein Masterwave 450 von Anton Paar mit Probenwechsler zur Verfügung. Das Scale-Up kann mit einem Monowave BTR (Anton Paar) bis zum Kilogramm-Maßstab erfolgen.
- Dreiwalzwerk (HEMF) Zum Zerkleinern z.B. von kristallinen Strukturen oder zum De-Agglomerieren von Partikeln bis in den Nanobereich steht ein Dreiwalzwerk von Exakt (Typ 80 E) zur verfügung.
- Reactive Ion Etching - RIE (HEMF) Ätzprozesse für Silizium oder Glas können mit einem Oxford PlasmaPro 80 ICP durchgeführt werden. Das Gerät besitzt einen Temperaturbereich von -110°C bis 400°C bei Kühlung mit flüssigem Stickstoff und bietet zusätzlich die Möglichkeit, in einem eingeschränkten Bereich mit einem induktiv gekoppeltem Plasma zu arbeiten. Verschiedene Gase stehen für den Betrieb zur Verfügung.
- Aerosol Abscheidung von Nanopartikeln - AD (HEMF) An der Helmut-Schmidt-Universität in Hamburg steht als Eigenbau eine experimentelle Beschichtungsanalge auf Aerosol-Basis zur Verfügung. Pulver werden hier zu einem trockenen Aerosol zustäubt und in Vakuum auf den gewünschten Substraten wieder abgeschieden. Dieses Verfahren ermöglicht die Verwendung von Nanopartikeln, arbeitet ohne Lösungsmittel und erzeugt Schichten mit wenigen 100nm Schichtdicke auch auf empfindlichen Substraten.