Kompakte Schichten

Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften - Fachrichtung Chemie und Lebensmittelchemie - Anorganische Chemie
Universelle Methode zur
nasschemischen Herstellung
Nanometer dicker Schichten
J. Grothe, F. M. Wisser, B. Schumm, A. Leifert, S.Kaskel
Dresden, 30.04.2014
Einleitung
Strukturierte Schichten
Funktionelle Dünnschichten
nasschemisch
Kompakte Schichten auf planaren
Substraten
Nanopartikelverstärkte Schichten
Schichten auf nicht-planaren
Substraten
Polymerer Präkursor
Pechini-Ansatz basierend auf Ethylenglycol und Zitronensäure
Ethylenglykol
+ Zitronensäure
60 °C
Metallsalz
+ HNO3 , 90 °C
MOx + CO2 + H2O
M + CO2 + H2O
Materialien:
 Oxide / gemischte Oxide
 Metalle
(unter reduktiven Bedingungen)
 Kompakte Schichten
 Nanopartikelschichten
 Pulver
Metallische Schichten: Ag
Ethylenglykol
Zitronensäure
60 °C
Silberzitrat
+ HNO3
+ Wasser
70 °C
Ag + CO2 + H2O
B. Schumm, F. M. Wisser, G. Mondin, F. Hippauf, J. Fritsch, J. Grothe, S. Kaskel, J. Mater. Chem. C 2013, 1(4), 638-645
NIL-Strukturierung von
Ag-Schichten
Linien- und
Gitterstrukturen
möglich
Ag EDX-mapping
O EDX-mapping
separierte Linien
B. Schumm, F. M. Wisser, G. Mondin, F. Hippauf, J. Fritsch, J. Grothe, S. Kaskel, J. Mater. Chem. C 2013, 1(4), 638-645
Metallische Schichten: Pt
Ethylenglykol
Zitronensäure
60 °C
Platinnitrat
+ HNO3
+ Wasser
RT
Pt + CO2 + H2O
Anwendung: Sensorik
Röntgendiffraktogramme dünner Pt-Filme:
auf Glas, Polyimid, Stahl ('), Titan (*) und
Aluminiumoxid (#)
F. M. Wisser, B. Schumm, A. Meier, T. Engel, J. Grothe, G. Kickelbick, S. Kaskel, J. Mater. Chem. C 2013, 1(13), 2477–2484.
F. M. Wisser, J. Grothe, S. Kaskel, ZAAC, accepted for publication
Nanopartikelverstärkte
Kupfer-Schichten
Partikelhaltiger
Präkursor
Nanoindentation
Härte
Spezifischer
Widerstand
Literaturwert
Kupferdünnschicht:
0,5 Gpa1
Literaturwert
Kupfer:
1,78  10-8 Ωm
1 A. C. Fischer-Cripps,
Nanoindentation,
Mechanical Engineering
Series 1, Springer 2011.
A. Leifert, G. Mondin, S. Dörfler, S. Hampel, S. Kaskel, E. Hofmann, J. Zschetzsche, E. Pflug, G. Dietrich, M. Rühl, S. Braun, S. Schädlich, Adv.
Eng. Mater. 2014, doi 10.1002/adem.201400196
Nanopartikelschichten: Au
Ethylenglykol
Zitronensäure
60 °C
HAuCl4
+ HCl
+ Wasser
70 °C
EtOH
Au Nanopartikel auf
C-Faser
Au + CO2 + H2O
Si-Nanodrähte auf CFaser
Zusammenfassung
Polymerer Präkursor als Ausgangsverbindung für unterschiedliche Dünnschichten
 Materialien: Metalloxide/Mischoxide, Metalle
 Substrate: Glas, Polymer, Metall, Keramik, Kohlenstoff
 Substratgeometrie: 1D, 2D, 3D
 Schichtarten: Kompakte Schichten, strukturierte Schichten,
Partikelhaltige Schichten, Nanopartikelschichten
Danksagung
Danksagung:
Arbeitsgruppe Prof. Kaskel:
Dr. Benjamin Schumm
Florian Wisser
Dr. Annika Leifert
NamLab:
Andreas Krause
Förderung:
Ankündigung
workshop on µ-contact-printing and nanoimprint lithography
Dresden
Datum: 09. März 2015
Ort:
Technische Universität Dresden
Bergstr. 66
01069 Dresden
CHE 089
Abstract Deadline (Posterpräsentation)
31. Oktober 2014
http://www.chm.tu-dresden.de/ac1/nachwuchsforscher/nanoimprint_workshop2015.shtml

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