Ausgabe 02/2012 - Wirtschaftsjournal

Nanoanalytik
Präzision und Kontrolle
Nanoanalytik ermöglicht optimale Weiterentwicklung von Nanostrukturen
In der Industrie nimmt der Anteil von Nanotechnologieprodukten stetig zu. Wegen der
Verkleinerung der Strukturen steigen die Anforderungen an deren Präzision und Kon -
trolle. Um optimale Produktionsprozesse und hohe Qualität der Nanostrukturen zu
garantieren, bedienen sich sowohl Forschung und Entwicklung als auch die Fertigung
der Nanoanalytik. „Darunter sind analytische Verfahren zu verstehen, mit denen Nanostrukturen
– also Strukturen, die kleiner als 100 Nanometer sind – untersucht werden
können“, erklärt Professor Ehrenfried Zschech, Leiter der Hauptabteilung Nanoanalytik 1
Prüfsysteme am Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren (IZFP) und
Sprecher des Dresdner Fraunhofer Clusters Nanoanalytik. „Ziel ist es, die hergestellten
Materialien so zu modifizieren, dass bestimmte physikalische Eigenschaften für die Endanwendung
optimiert werden.“ So ermöglicht zum Beispiel die Analyse der Zusammensetzung
von Nanoschichten Aussagen über Verunreinigungen, Leitfähigkeit und Härte.
„Ohne die hochauflösende Analytik wären die Strukturen aus der Nanotechnologie
nicht charakterisierbar. Deshalb ist sie für die Entwicklung neuer Technologien und
Produkte unentbehrlich“, betont Zschech.
Für die Bestimmung der Materialeigenschaften bedient sich die Nanoanalytik unterschiedlicher
Verfahren. „Momentan arbeiten wir an der Entwicklung neuer analytischer
Methoden, mit deren Hilfe wir die mechanischen Spannungen in Nanostrukturen
bestimmen können“, beschreibt Zschech. Die Zukunft gehört der vierdimensionalen
Mikroskopie. Diese Methode kombiniert Bildgebung und Analytik in Raum und Zeit.
Eine zusätzliche Möglichkeit der Untersuchung von Nanostrukturen bietet der Einsatz
von Mikro- und Nanomanipulatoren, die Partikel und Nanostrukturen bewegen können.
Neben diesen aktuellen Trends in der Nanotechnologie forscht das Cluster Nanoanalytik
im Bereich der hochauflösenden Transmissionselektromikroskopie sowie Röntgen- und
Elektronentomografie. Wichtige Anwendungsfelder der Nanoanalytik sind neben Energietechnik
sowie Leichtbau- und Funktionswerkstoffen die Mikro-, Nano- und Optoelektronik.
„Um die Forschung auf diesen Gebieten voranzutreiben, arbeiten wir eng mit
großen Konzernen, aber auch mit KMU aus der ganzen Welt zusammen“, so Zschech.
Das SGS INSTITUT FRESENIUS GmbH
mit seinem Bereich CTS Microelectronics
ist einer der führenden Analytik-
Dienstleister entlang der Wertschöpfungskette
von High-Tech Industriepartnern.
Das Unternehmen fokussiert sich
auf Branchensegmente, in denen
Mikro- und Nanostrukturen oder dünne
Schichten verwendet werden.
Die Stärken liegen speziell in der Werkstoff-,
Oberflächen- und Schichtanalytik
aber auch in der Untersuchung von
Prozessmedien. Untersucht werden
auch nanotechnische Strukturen und
Nanoschichten hinsichtlich ihrer materialspezifischen
und strukturellen
Eigenschaften.
Ein interdisziplinäres Team kann dabei
auf jahrzehntelange Erfahrung und
modernste chemische und physikalische
Analyseverfahren zurück blicken.
Prof. Dr. Ehrenfried Zschech presented nano
X-ray tomography at the "Colloquium on
Electron and Ion Microscopy for Semicon -
ductor and Materials Science Applications"
in mid-May 2011.
Prof. Dr. Ehrenfried Zschech stellte Mitte Mai
2011 im Rahmen des „Colloquiums on Electron
and Ion Microscopy for Semiconductor
and Materials Science Applications“ die
Nano-Röntgentomographie vor.
Photo: Fraunhofer IZFP-D
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