C3 (E) | SFB986

C3 (beendet): Lithographisch gesteuerte Assemblierung und ALD-Beschichtung von 2D- und 3D-Porenstrukturen für die Thermophotovoltaik und als thermische Barriereschichten

Zur Anwendung in der Thermo-Photovoltaik oder als Thermische Barriereschichten sollen periodisch geordnete Nanostrukturen aus Metallen und Oxiden entwickelt werden. Mittels Interferenzlithographie werden großflächig strukturierte Oberflächen erzeugt, die die kontrollierte Assemblierung künstlicher Opale und die elektrochemische Oxidation von geordneten Al₂O₃-Membranen induzieren. Diese Trägerstrukturen sollen mittels ALD (von engl.: Atomic Layer Deposition, dt.: Atomlagenabscheidung) von Oxiden oder Metallen zu funktionalisierten photonischen Strukturen weiterverarbeitet werden, die erstmalig im gehobenen Temperaturbereich (500 bis 1200 °C) erprobt werden sollen.

Das linke Bild zeigt schematisch einen vollständig mittels ALD infiltrierten Opal-Doppelstack basierend auf zwei unterschiedlichen Polystyrol-Beads (grau und rot). Der Untergrund (blau) ist ein lithograpisch strukturierter Wafer, der die gesteuerte Selbstassemblierung hinsichtlich der Kristallstruktur der Opale ermöglichen soll (REM Bilder). Das rechte Bild zeigt die Verschiebung des Stop-Gaps (Regime hoher Reflektivität) zu größeren Wellenlängen für einen vollständig infiltrierten Opal (links) nach dessen Invertierung durch Kalzinieren (rechts) (reale Messung an infiltrierten und invertieren Opalen).

Leitung des Teilprojekts

Prof. Dr. Kornelius Nielsch

Kontakt