Untersuchungen zu Fabry-Pérot Filterfeldern - KOBRA - Universität ...

6 Experimentelle Untersuchungen verschiedener Nanoimprint- Verfahren
Kurze Behandlung der Substratoberfläche mit Salzsäure (HCl)
Auf jeder unter Umgebungsbedingungen gelagerten Silizium-Probe befindet sich ein
natürliches (natives) Oxid. Die Dicke des nativen Oxides hängt ab vom Alter des Substrates
und davon, in welcher Umgebung es gelagert wird. Bei Raumtemperatur entsteht nur ein
sehr dünnes natives Oxid von kaum mehr als einer bis zwei Moleküllagen von jeweils
1−2 nm Dicke.
Die Behandlung der Substratoberfläche mittels nasschemischer Prozesse dient der
Entfernung des nativen Oxides, wodurch die Haftfestigkeit einer Beschichtung erhöht
werden soll.
Das zu behandelnde Substrat wurde in ein Bad aus verdünnter Salzsäure (1 HCl : 5 H2O)
eingetaucht, dadurch sollte das natürliche Oxid gelöst werden. Um die nochmalige Bildung
des nativen Oxides zu vermeiden, wird das Substrat nach dieser Prozedur möglichst schnell
verwendet oder bei 90 °C bzw. 120 °C auf die Heizplatte gelegt, um zu verhindern, dass sich
Wasser aus der Umgebungsluft auf dem Substrat niederschlägt.
Das Primern und die Behandlung der Substratoberfläche mit Salzsäure brachten keine
sichtbaren Verbesserungen der Ergebnisse.
n-Octyltrichlorsilan-Beschichtung
Letztendlich konnte das Problem der Haftung mit einer n-Octyltrichlorsilan-Beschichtung
gelöst werden. n-Octyltrichlorsilan bildet auf geeigneten Metalloberflächen einfache
Monoschichten mit einer hohen inneren Ordnung. Chemisch betrachtet handelt es sich
hierbei um eine Kondensationsreaktion auf der Substratoberfläche. Derartig behandelte
Oberflächen sind ca. 1 dick, hydrophob und in Luft stabil. Unter Verwendung
hydrophober Schichten (n-Octyltrichlorsilan) wurden die Adhäsionskräfte auf dem Stempel
stark reduziert. Die Aufnahmen in Abbildung 58 zeigen Ausschnitte eines mit n-
Octyltrichlorsilan beschichteten Stempels nach vier Prägungen ohne einen
Zwischenreinigungsschritt.
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