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

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Ziele, Methodik und Aufbau dieser Arbeit
2.2 Ziele, Methodik und Aufbau dieser Arbeit
Ziel dieser Arbeit ist es daher, zu untersuchen, ob es möglich ist, ein vergleichbares
Filterfeld wie das von Wang et al. vorgestellte Filterfeld herzustellen, bei dem die Kavitäten
jedoch in einem einzigen Schritt mit Nanoimprint erzeugt werden. Dieses Konzept basiert
auf dem von Prof. Dr. H. Hillmer et al. erfundenen Verfahren, welche unter dem Titel
„Optische Filter und Verfahren zu seiner Herstellung sowie Vorrichtung zur Untersuchung
der spektralen und örtlichen Verteilung einer elektromagnetischen, von einem Gegenstand
ausgehenden Strahlung“ zum Patent angemeldet wurde [30].
Angesichts des Forschungsdefizits hinsichtlich der Nutzung der Nanoimprint-Technologie
zur Fertigung von in ihrer Höhe exakten Strukturen werden in der vorliegenden Arbeit zwei
Nanoimprint-Technologien praktisch untersucht: das Heißprägen und das UV-Prägen an
unterschiedlichen Anlagen. Da die Verwendung der verschiedenen Technologien bezüglich
der Herstellung genauer Höhen in der Literatur weitgehend unbekannt ist, soll diese Arbeit
einen Beitrag zur Beantwortung der Frage leisten, inwieweit die verschiedenen
Nanoimprint-Technologien in der Lage sind, Mesen von exakter Höhe zu prägen.
Im Folgenden werden Nanoimprint-Technologien lediglich hinsichtlich ihres Potenzials
bezüglich des Prägens von vertikal hochauflösenden Strukturen untersucht, nicht aber
hinsichtlich der lateralen Auflösung, denn diese ist seit dem Aufkommen dieser Technologie
intensiv thematisiert worden [26], [31], [32]. Auf eine qualitative Auswertung aller
Prägungen wurde verzichtet. Die Vermessung jeder geprägten Mesa zur Bestimmung ihrer
Höhe hätte einen unverhältnismäßigen Zeitaufwand mit sich gebracht. In der hier
vorgestellten Machbarkeitsstudie wird kein vollständiges Nanospektrometer gezeigt.
Ergebnis soll ein Filterfeld sein, welches mittels geeigneter Nanoimprint-Methode
hergestellt worden ist und zeigt, dass das ausgewählte Konzept technisch umsetzbar ist.
Dazu werden am Anfang dieser Arbeit Grundlagen auf dem Gebiet der optischen
Spektroskopie vorgestellt, um am Ende einen Vergleich der relevanten Parameter
Auflösungsvermögen, Halbwertsbreite und Empfindlichkeit zu ermöglichen. Um den
experimentellen Teil, die Suche nach einer geeigneten Nanoimprint-Methode zur
Herstellung der Kavitäten der Filterfelder einzuleiten, wird die Nanoimprint-Technologie
kurz vorgestellt und um die wichtigsten Elemente Stempel und Prägematerialien erweitert.
Im experimentellen Teil werden Versuche und Ergebnisse zum Nanoimprint vorgestellt und
analysiert. Ihre Eignung zur Herstellung eines Filterfeldes steht dabei im Mittelpunkt.
Abgeschlossen wird der experimentelle Teil mit dem Vergleich der optischen Eigenschaften
des erstellten Filterfeldes.