Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gold- Nanostrukturen mit miniaturisiertem Roboter herstellen - Interdisziplinäres Forschungsprojekt an der Universität Oldenburg

17.03.2006


Miniatursteuerroboter mit Verdampfungsanlage, die zur Bereitstellung goldhaltiger Substanzen in der Vakuumkammer eines Rasterelektronenmikroskops (REM) dient. Der Roboter ist als "Scheibe" sichtbar und hat einen Durchmesser von ca. 5 cm.


Gold findet als hervorragender elektrischer Leiter Einsatz in einer Vielzahl elektronischer Bauteile. Zur Herstellung mikroskopisch kleiner Goldleiterbahnen werden heutzutage chemische Ausgangsstoffe verwendet, die entweder Chlor oder Kohlenstoff enthalten. Verunreinigungen durch Kohlenstoff reduzieren jedoch die Leitfähigkeit von Gold. Und freigesetztes Chlor kann bestimmte Halbleitermaterialien ätzen, so dass diese Verbindungen nicht beliebig einsetzbar sind. Hier setzt nun ein Forschungsprojekt Oldenburger WissenschaftlerInnen an. Sie wollen neuartige Moleküle herstellen, um mit diesen unter Einsatz von einem Nanoroboter lokal kleinste Strukturen von bis zu 30 Nanometer Auflösung herzustellen. Dies entspricht weniger als einem Tausendstel einer Haaresbreite. An dem Vorhaben, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 430.000 Euro gefördert wird, sind WissenschaftlerInnen aus den Bereichen Informatik und Chemie der Universität Oldenburg beteiligt.


Im Einzelnen sollen Goldatome in leicht zersetzliche Moleküle eingebaut werden, die für die Herstellung der metallischen Strukturen (Abscheidevorgang) verwendet werden. Diese Moleküle werden maßgeschneidert und daher "Designerprecursor" genannt (Prof. Dr. Mathias Wickleder, Anorganische Chemie). Des weiteren wird untersucht, wie sich die Moleküle an Oberflächen unter Einfluss von Wärme, Elektronen oder Plasma tatsächlich zersetzen. Goldmetall ist zwar ausgesprochen reaktionsträge und wird daher seit Jahrtausenden als Schmuck verarbeitet. Dagegen zeigen kleinste Anhäufungen von ein paar hundert Goldatomen eine überraschende Aktivität für katalytische Reaktionen. Unklar ist, ob dies hinderlich oder förderlich für den Abscheidevorgang ist (Prof. Dr. Katharina Al-Shamery, Oberflächenchemie).

In der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Sergej Fatikow (Informatik), einem Vorreiter in der Miniaturisierung von Robotern, soll getestet werden, wie sich mit kleinsten Robotern die Moleküle an den Ort der Reaktion transportieren lassen, um ressourcenschonend auch an Orten Nanostrukturen zu schreiben, die mit anderen Verfahren nicht zugänglich sind. Ein Mitglied der Arbeitsgruppe von Fatikow, der Doktorand Thomas Wich, hatte den Anstoß zu dem disziplinübergreifenden Oldenburger Projekt gegeben.


Die beteiligten WissenschaftlerInnen halten es für möglich, dass die Forschungsergebnisse auf das Abscheiden vieler anderer Metalle übertragbar sind, was für die künftige Entwicklung der Mikroelektronikindustrie von Bedeutung wäre. Darüber hinaus ist es nach Auffassung der Oldenburger ForscherInnen denkbar, besonders "milde" Abscheidebedingungen zu erzeugen, so dass auch Strukturen auf empfindlichen Materialien wie z.B. Kunststoffen hergestellt werden könnten.

Kontakt: Prof. Dr. Katharina Al-Shamery, Institut für Reine und Angewandte Chemie, Physikalische Chemie, Tel.: 0441/798-2809, E-Mail: katharina.al.shamery@uni-oldenburg.de;
Prof. Dr. Mathias Wickleder, Institut für Reine und Angewandte Chemie, Anorganische Chemie, Tel. 0441/798-3660, E-Mail: mathias.wickleder@uni-oldenburg.de;
Prof. Dr. Sergej Fatikow, Department für Informatik, Mikrorobotik und Regelungstechnik, Tel. 0441/798-4291, E-Mail: fatikow@uni-oldenburg.de

Gerhard Harms | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-oldenburg.de/

Weitere Berichte zu: Molekül Nanostruktur Roboter Wissenschaftler

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht „Fingerabdruck“ überführt Lebensmittelfälscher
29.11.2019 | Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR)

nachricht Tätowierungen entfernen mit Laser und Ultraschall - Forschungsprojekt entwickelt neues Verfahren
27.11.2019 | Technische Hochschule Köln

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Cheers! Maxwell's electromagnetism extended to smaller scales

More than one hundred and fifty years have passed since the publication of James Clerk Maxwell's "A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field" (1865). What would our lives be without this publication?

It is difficult to imagine, as this treatise revolutionized our fundamental understanding of electric fields, magnetic fields, and light. The twenty original...

Im Focus: Hochgeladenes Ion bahnt den Weg zu neuer Physik

In einer experimentell-theoretischen Gemeinschaftsarbeit hat am Heidelberger MPI für Kernphysik ein internationales Physiker-Team erstmals eine Orbitalkreuzung im hochgeladenen Ion Pr9+ nachgewiesen. Mittels einer Elektronenstrahl-Ionenfalle haben sie optische Spektren aufgenommen und anhand von Atomstrukturrechnungen analysiert. Ein hierfür erwarteter Übergang von nHz-Breite wurde identifiziert und seine Energie mit hoher Präzision bestimmt. Die Theorie sagt für diese „Uhrenlinie“ eine sehr große Empfindlichkeit auf neue Physik und zugleich eine extrem geringe Anfälligkeit gegenüber externen Störungen voraus, was sie zu einem einzigartigen Kandidaten zukünftiger Präzisionsstudien macht.

Laserspektroskopie neutraler Atome und einfach geladener Ionen hat während der vergangenen Jahrzehnte Dank einer Serie technologischer Fortschritte eine...

Im Focus: Highly charged ion paves the way towards new physics

In a joint experimental and theoretical work performed at the Heidelberg Max Planck Institute for Nuclear Physics, an international team of physicists detected for the first time an orbital crossing in the highly charged ion Pr⁹⁺. Optical spectra were recorded employing an electron beam ion trap and analysed with the aid of atomic structure calculations. A proposed nHz-wide transition has been identified and its energy was determined with high precision. Theory predicts a very high sensitivity to new physics and extremely low susceptibility to external perturbations for this “clock line” making it a unique candidate for proposed precision studies.

Laser spectroscopy of neutral atoms and singly charged ions has reached astonishing precision by merit of a chain of technological advances during the past...

Im Focus: Ultrafast stimulated emission microscopy of single nanocrystals in Science

The ability to investigate the dynamics of single particle at the nano-scale and femtosecond level remained an unfathomed dream for years. It was not until the dawn of the 21st century that nanotechnology and femtoscience gradually merged together and the first ultrafast microscopy of individual quantum dots (QDs) and molecules was accomplished.

Ultrafast microscopy studies entirely rely on detecting nanoparticles or single molecules with luminescence techniques, which require efficient emitters to...

Im Focus: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Analyse internationaler Finanzmärkte

10.12.2019 | Veranstaltungen

QURATOR 2020 – weltweit erste Konferenz für Kuratierungstechnologien

04.12.2019 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Arbeit

03.12.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Innovatives Leichtbaukonzept im Fahrzeugbau für weniger Emissonen

13.12.2019 | Automotive

Stoffwechselanpassung sichert Darmkrebszellen das Überleben

13.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Wege zur Post-Petrochemie - Elektroreduktion von Kohlenmonoxid zur hochselektiven Herstellung von Ethylen

13.12.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics