ISBN 978-3-8439-3847-1

978-3-8439-3847-1, Reihe Mikrosystemtechnik

Xiaoqiang Hou
Herstellung von Mikrostrukturen mittels Zwei-Photonen-Lithographie und Imprint-Lithographie

146 Seiten, Dissertation Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau (2018), Softcover, B5

Zusammenfassung / Abstract

Die Kombination der Zwei-Photonen-Lithographie und der Imprint-Lithographie stellt ein spannendes Konzept für die Modifizierung von Oberflächen dar. Die Kombination der beiden lithographischen Verfahren führt während des Prozesses zu Herausforderungen wie Phasenseparation und Quellung.

In der vorliegenden Arbeit wurde ein neuer Reaktionsmechanismus für die Zwei-Photonen-Lithographie (2PL), die Zwei-Photonen-Vernetzung (2PV), entwickelt. Dieser Vernetzungsprozess beruht auf CH-Insertionsreaktionen, erlaubt die Herstellung von dreidimensionalen Mikrostrukturen und stellt eine sehr gute Ergänzung zur konventionellen 2PL-Technik dar. Mit dem 2PV Prozess kann die 2PL-Technik auch in glasartigen Polymerschicht durchgeführt werden. Darüber hinaus ist auch die Herstellung von 3D-Strukturen aus Nanokompositen mit hohen Gehältern an Nanopartikeln möglich.

Periodische Mikrostrukturen wurden mittels eines optimierten UV-Imprint-Prozesses dargestellt, wobei auch hier die Vernetzung der reaktiven Copolymere über eine CH-Insertionsreaktion stattfand. Basierend auf der gleichen chemischen Reaktion können der Zwei-Photonen-Lithographie-Prozess und der Imprint-Lithographie-Prozess kombiniert werden. Dadurch können großflächige periodische Mikrostrukturarrays mit einzelnen 3D-Mikrostrukturen an den bestimmten ausgewählten Positionen modifiziert werden. Mit diesem Verfahren können Mikrostrukturen aus elastischem Material (PnBA) und glasartigem Material (PDMAA) in einem Mikrostrukturarray kombiniert werden.