Philips AZ1518/17 Manual do Utilizador

Wechselwirkung von im NANOJET erzeugtenTeilchen mit Polymeren und biologischen ObjektenInauguraldissertation zur Erlangungdes Doktorgrades der Naturwi

4 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNGDie Liste von Mikro- und Nanostrukturierungsverfahren ließe sich weiter fortset-zen. Hier kann nur ein kurzer¨Uberbli

94 KAPITEL 8. NUMERISCHE MODELLIERUNGParameter Name Umfangm modulo 1,2..a Multiplikator 0,1,...,m-1c Inkrement 0,1,...,m-1xn−1Startwert 0,1,...,m-1Tab

8.3. PROGRAMMABLAUF ZUR SIMULATION 95lenl¨ange von 0.04 nm, was weit unterhalb der Abmessungen der verwendeten Aperturenliegt. Deswegen waren die Beug

96 KAPITEL 8. NUMERISCHE MODELLIERUNGStartKonstanteneingabeAnfangsbedingungenRandbedingungent+ tDBewegungaller TeilchenBerechnungderWechselwirkungm

8.4. STR¨OMUNGSBERECHNUNGEN 97verließ, wurde mit seiner Restgr¨oße auf die Gesamttransmission addiert.8.4 Str¨omungsberechnungenIn Abbildung 8.4 ist e

98 KAPITEL 8. NUMERISCHE MODELLIERUNGAbbildung 8.5: Vergleich der Ergebnisse bei der Verwendung der Gauss´schen- und dergleichm¨aßigen Verteilung f¨ur

8.4. STR¨OMUNGSBERECHNUNGEN 99Abbildung 8.6: Vergleich der Simulationsergebnisse mit Literaturdaten. Quellen:Clausing [176]; Murphy [177]; Boulon [178

100 KAPITEL 8. NUMERISCHE MODELLIERUNGAbbildung 8.7: Normierte Transmission als Funktion des Winkels (oben) und als Funk-tion des Abstandes zwischen R

8.4. STR¨OMUNGSBERECHNUNGEN 101Die normierte Transmission (bezogen auf die Teilchenstromdichten am Einlass derR¨ohre) der Teilchen f¨ur verschiedene A

102 KAPITEL 8. NUMERISCHE MODELLIERUNGAbbildung 8.9: Verteilung der transmittierten Teilchen f¨ur die Kapillareliegt.8.5 Analyse simulierter und exper

8.5. ANALYSE SIMULIERTER UND EXPERIMENTELLER DATEN 103abAbbildung 8.10: Winkelverteilung der transmittierten Teilchen f¨ur die Kapillare inkartesische

EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 5downstreamgescanntesSubstratPlasmaKapillareKapillareaustretendeNeutralteilchen(Radikale)Lokalisierte,chemischeWechse

104 KAPITEL 8. NUMERISCHE MODELLIERUNG8.6 DiskussionEs lag ein großes Interesse am Verhalten der atomaren Teilchen in der langen zylin-drischen Transp

Kapitel 9ZusammenfassungIn der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Aspekte der Erzeugung von Radikalenmittels eines Plasmas, ihrem Transport im Do

106 KAPITEL 9. ZUSAMMENFASSUNGNach Optimierung aller experimentellen Parameter wurde der Aufbau genutzt,um effizient Strukturierungen von Polymersubstra

Literaturverzeichnis[1] I.W. Rangelow: Deep etching of silicon,Politechnica Breslau (1996), ISBN 83-7085-254-8[2] P.M. Petroff: Kinetics of Ordering an

108 LITERATURVERZEICHNIS[12] J.A. Stroscio, D.M. Eigler: Atomic and molecular manipulation with the scanningtunneling microscope, Science 254 (1991),

LITERATURVERZEICHNIS 109[25] J. Voigt, B. Reinker, G. Mariotto, I. Shvets, P. G¨uthner, H. L¨oschner, I.W. Ran-gelow: Nanojet: Nanostructuring via a d

110 LITERATURVERZEICHNIS[39] M.W. Geis, N.N. Efremow, G.A. Lincoln: Hot jet etching of GaAs and Si,J. Vac. Sci. Technol. B4 (1986), 315[40] J.C. Alons

LITERATURVERZEICHNIS 111[51] L. Sansonnens, A.A. Howling, Ch. Hollenstein, J.-L. Dorier, U. Kroll: The role ofmetastable atoms in argon-diluted silane

112 LITERATURVERZEICHNIS[64] K. Ninomiya, K. Suzuki, S. Nishimatsu, O. Okada: Role of sulfur atoms in micro-wave plasma etching of silicon, J. Appl. P

LITERATURVERZEICHNIS 113[78] S.K. Park, D.J. Economou: A mathematical model for a plasma-assisted down-stream etching reactor, J. Appl. Phys. 66 (1989

6 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNGEine wichtige Rolle spielte das Verst¨andnis der Verlustprozesse der atomaren Spe-zies im Plasma, Afterglow und Downs

114 LITERATURVERZEICHNIS[90] K.R. Ryan, I.C. Plumb: Model for the etching of silicon in SF6/O2plasmas,Plasma Chem. Plasma Proc. 10 (1990), 207[91] J.M

LITERATURVERZEICHNIS 115[104] I.B. Goldberg: Measurements of fluorine-atom recombination an a nickel surfaceby electron paramagnetic resonance, J. Phys

116 LITERATURVERZEICHNIS[118] A. Boyde, P. Echlin, IITRI/SEM (1973), 759[119] H. Moor: Die Gefrier-fixation lebender Zellen und ihre Anwendung in der E

LITERATURVERZEICHNIS 117[134] E. Betzig, P.L. Finn, J.S. Weiner: Combined shear force and near-field scanningoptical microscopy, Appl. Phys. Lett. 60 (

118 LITERATURVERZEICHNIS[146] D. Mahaffey, M. Moore, F. Brodsky, R. Anderson: Coat proteins isolated fromclathrin coated vesicles can assemble into coa

LITERATURVERZEICHNIS 119[158] E. Sossna: Herstellung von spannungsoptimierten Silizium-Membranen durch denelektrochemischen¨Atzstopp an pn-¨Uberg¨ange

120 LITERATURVERZEICHNIS[172] W. Steckelmacher, R. Strong, M. W. Lucas: A simple atomic or molecular beamas target for ion-atom collision studies , J.

Liste der Ver¨offentlichungenVer¨offentlichungenO. Rabinovych, R. Pedrak, I.W. Rangelow, H. Ruehling and M. Maniak: NANOJETas a chemical scalpel for acc

KonferenzteilnahmenO. Rabinovych, I.W. Rangelow : NANOJET als chemisches Nanoskalpell ,Vollversammlung des ´Kompetenzzentrums Nanoanalytik´ 2003, M¨un

DanksagungIch danke Herrn Prof. Dr. R. Kassing f¨ur die interessante Themenstellung und die gutewissenschaftliche Betreuung dieser Arbeit.Mein Dank gi

Kapitel 1Grundlagen der PlasmaphysikIn diesem Kapitel wird zun¨achst eine Definition eines Plasmas gegeben. Außerdemwerden die wichtigsten charakterist

LebenslaufVorname, Name Olexandr RabinovychGeburtstag, Geburtsort 12. Juni 1977, Erewan, ArmenienFamilienstand ledigStaatsangeh¨origkeit Ukrainisch198

Erkl¨arungHiermit versichere ich, dass ich die vorliegende Dissertation selbst¨andig und ohne uner-laubte Hilfe angefertigt und andere als die in der

8 KAPITEL 1. GRUNDLAGEN DER PLASMAPHYSIKAbbildung 1.1: Elektronendichte und Elektronentemperatur f¨ur verschiedene Plas-men [31].eindimensionales Prob

1.3. DIE DEBYE-H¨UCKEL L¨ANGE 9Neutralteilchen Ionen ElektronenmN= (Z + N) · 1.67 · 10−27kg mI≈ mNme= 9.1 · 10−31kgTN=293K=1/40 eV TI=500K=0.04 eV Te=

10 KAPITEL 1. GRUNDLAGEN DER PLASMAPHYSIKDie Ladung q induziert in ihrer Umgebung also eine Ladungsdichteρ(r) = enI(r) − ene(r) ≈ −2e2n0kBTVD(r) , (1.

1.4. DIE PLASMAFREQUENZ 11Abbildung 1.2: Debye-Potential VDeiner Punktladung q im Plasma und ihr Coloumb-Potential VCim Vakkuum [26].1.4 Die Plasmafre

12 KAPITEL 1. GRUNDLAGEN DER PLASMAPHYSIKDas Feld E verursacht eine Kraft F = −eE, die die Elektronen entgegen ihrer Verschie-bung beschleunigt. Darau

Kapitel 2Erzeugung der reaktiven TeilchenZur Zeit sind viele Verfahren bekannt, um chemisch reaktive Teilchen zu erzeugen. Ga-se oder Stoffe, die das g

F¨ur meine Eltern

14 KAPITEL 2. ERZEUGUNG DER REAKTIVEN TEILCHENstr¨omendes Afterglow, in dem die aktiven Spezies zum Reaktionsgebiet transportiertwerden. Aktive Spezie

2.2. ARTEN DER PLASMAQUELLEN 15mit. Es liegt ein Bogenplasma vor. Moderne Anwendungen solcher Plasmen sind diegleißend hellen Scheinwerfer von Oberkla

16 KAPITEL 2. ERZEUGUNG DER REAKTIVEN TEILCHENEffizienz bei der Erzeugung angeregter Spezies aufweisen [53, 54, 55, 56, 57].2.3 Die Plasmaquelle des NAN

2.4. PARAMETEROPTIMIERUNG IN DER PLASMAQUELLE 17Luftk¨uhlung den Vorteil ausbleib ender Ozon-Produktion durch die Plasma-UV- Strah-lung hat.2.4 Parame

18 KAPITEL 2. ERZEUGUNG DER REAKTIVEN TEILCHENGaseinlass(O SF )2 , 6Plasma-kammer~4mbarTMPReaktionskammer~10mbar-5Bypass zurEvakuierungderPlasma

2.4. PARAMETEROPTIMIERUNG IN DER PLASMAQUELLE 19Als Lieferant des atomaren Sauerstoffs kam O2als Tr¨agergas zum Einsatz, f¨ur ato-mares Fluor SF6. Dies

20 KAPITEL 2. ERZEUGUNG DER REAKTIVEN TEILCHENSIPhotoresistdAbbildung 2.4: Durchge¨atztes Photoresist. (Weißer Bereich entspricht Si)Zuerst wurden Exp

2.4. PARAMETEROPTIMIERUNG IN DER PLASMAQUELLE 21abAbbildung 2.5: Optimierung des Gasflusses von O2(a) und von SF6(b) zum Poly-mer¨atzen (Clariant AZ 15

22 KAPITEL 2. ERZEUGUNG DER REAKTIVEN TEILCHENfehlte die M¨oglichkeit, den Druck unabh¨angig vom Fluss einzustellen. Er ist¨uber denStr¨omungswidersta

2.4. PARAMETEROPTIMIERUNG IN DER PLASMAQUELLE 23aabAbbildung 2.6: Abh¨angigkeit des Durchmessers vom durchge¨atzten Resist von der¨Atz-dauer f¨ur h=1.

InhaltsverzeichnisEinleitung und Aufgabenstellung 11 Grundlagen der Plasmaphysik 71.1 Allgemeine Definition von Plasmen . . . . . . . . . . . . . . . .

24 KAPITEL 2. ERZEUGUNG DER REAKTIVEN TEILCHENabAbbildung 2.7: Abh¨angigkeit des Durchmessers vom durchge¨atzten Resist von der¨Atz-dauer f¨ur h=1.75

2.4. PARAMETEROPTIMIERUNG IN DER PLASMAQUELLE 25System Fsα(T ) T /K ma,O/kg ρpoly/(kg/m3) µpoly/(kg/mol)O-Poly 46 (24) 2.18 · 10−5324 2.657 · 10−26143

26 KAPITEL 2. ERZEUGUNG DER REAKTIVEN TEILCHENabAbbildung 2.8: Abh¨angigkeit der minimalen Zeit td=0(a) und der¨Atzrate ² (b) vomAbstand h (Flusse: 30

2.4. PARAMETEROPTIMIERUNG IN DER PLASMAQUELLE 27Die Wandstromdichte ΦOder Radikale (Sauerstoffatome) ist gegeben durchΦO=nO· < υO>4, (2.4)mit nOd

28 KAPITEL 2. ERZEUGUNG DER REAKTIVEN TEILCHENl¨asst sich das von einem Atom im Festk¨orper beanspruchte Volumen 4Vaaus der Dichteρpolyund der molaren

2.5. BERECHNUNG DES DISSOZIATIONSGRADES 29hohen zum Polymer¨atzen notwendigen Fl¨ussen die Machzahl M = v/c (Str¨omungsge-schwindigkeit durch Schallge

30 KAPITEL 2. ERZEUGUNG DER REAKTIVEN TEILCHENStaupunkt berechnet zu:ps= pa+ρv2a2. (2.16)Setzt man f¨ur die Massendichte ρ = mp/kT aus der idealen Gas

2.6. DISKUSSION 31Gas η/µPa·s Pe/mbar Ps/mbar DissoziationsgradO220.2 3.9 2.93 4.1%Tabelle 2.2: Dynamische Viskosit¨at des jeweiligen Prozessgases, Me

32 KAPITEL 2. ERZEUGUNG DER REAKTIVEN TEILCHEN

Kapitel 3Mehrzahl der plasmaerzeugtenTeilchenIn vorigen Kapiteln wurden die Ergebnisse ermittelt, in denen haupts¨achlich die ato-maren Teilchen des j

II INHALTSVERZEICHNIS3.3.1 Polymer¨atzen in reinem Sauerstoff-Plasma . . . . . . . . . . . . 433.3.2 Rolle der Beimischung von SF6beim Polymer¨atzen .

34 KAPITEL 3. MEHRZAHL DER PLASMAERZEUGTEN TEILCHENReaktion Ratenkoeffizient, cm−3s−1e + O2→ 2O + e k1= 4.2 · 10−9exp³−5.6Te´e + O2→ O + O∗+ e k2= 5.0 ·

3.1. SAUERSTOFFPLASMA 35eine exponierte Stelle ein, da sie einen der Hauptverlustmechanismen dieser Speziesdarstellen. Dabei sind zwei m¨ogliche Reakt

36 KAPITEL 3. MEHRZAHL DER PLASMAERZEUGTEN TEILCHENder Literatur zu finden sind, nur bedingt aussagef¨ahig. Zudem¨andert sich der Ober-fl¨achenzustand w

3.1. SAUERSTOFFPLASMA 37Reaktion Ratenkoeffizient, cm−3s−1e + O2→ O++ O−+ e k9= 7.1 · 10−11√Teexp³−17Te´e + O2→ O−+ O k10= 6.6 · 10−11exp³2.91Te−12.6T2e

38 KAPITEL 3. MEHRZAHL DER PLASMAERZEUGTEN TEILCHENDiffusionskonstante nach [109] wie folgt formulieren:DO=kBTg6 π η rO=381nOr2OvuutkBTg2πma,O. (3.3)Da

3.2. IDENTIFIKATION VON DEN¨ATZENDEN TEILCHEN 39dann kann f¨ur ein zylinderf¨ormiges Plasmagef¨aß der L¨ange L mit dem Radius R dieDiffusionsl¨ange Λ n

40 KAPITEL 3. MEHRZAHL DER PLASMAERZEUGTEN TEILCHENhier gemachte, eher vorsichtige Absch¨atzung best¨atigte sich durch einen einfachen Ver-such [16]:

3.2. IDENTIFIKATION VON DEN¨ATZENDEN TEILCHEN 41tromagnetische Plasmastrahlung in den mit NANOJET durchgef¨uhrten Experimentenkeinen Einfluss auf die P

42 KAPITEL 3. MEHRZAHL DER PLASMAERZEUGTEN TEILCHENschen, was nahezu rotationssymmetrische¨Atzstellen zeigten.Die durchgef¨uhrten Nanojet-Experimente

3.3. WECHSELWIRKUNG ATOMARER SPEZIES MIT POLYMEREN 433.3.1 Polymer¨atzen in reinem Sauerstoff-PlasmaDas Polymer¨atzen mittels reinen Sauerstoff-Plasmen¨

INHALTSVERZEICHNIS III7 Strukturierung von Polymersubstraten 817.1 Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 817.

44 KAPITEL 3. MEHRZAHL DER PLASMAERZEUGTEN TEILCHENGes¨attigte Gruppen von Polymeren reagieren mittels ratenbestimmendem Abstra-hieren des Wasserstoffs

3.3. WECHSELWIRKUNG ATOMARER SPEZIES MIT POLYMEREN 45N NOOOOOnN NOOOOOF FFnFCOF2; CO; NO2; NOO ON NOOOOOF FFF FFN NOOOOOF FFF FFF F F FF FFFFFFFFnn...

46 KAPITEL 3. MEHRZAHL DER PLASMAERZEUGTEN TEILCHEN3.4 DiskussionIn diesem Kapitel wurden alle wichtigen plasmaerzeugten Teilchensorten pr¨asentiert.E

Kapitel 4Verlustprozesse der atomarenTeilchenIn diesem Kapitel geht es um die m¨oglichen Verlustprozesse der atomaren Neutralteil-chen F und O, unter

48 KAPITEL 4. VERLUSTPROZESSE DER ATOMAREN TEILCHENReaktion Ratenkoeffizient rekomb. Atome/cm3s Ver¨offentl.O + O2+ O2→ O3+ O21.32 · 10−33cm6/s 9.5 · 101

4.2. WANDVERLUSTE 49sich erzielen, wenn zwei rotierende Molek¨ule konstante Dipole besitzen. Ein Dispersi-onseffekt der Anziehung wird durch die Wechse

50 KAPITEL 4. VERLUSTPROZESSE DER ATOMAREN TEILCHENFestkörperChemisorptionEPotrchem1PhysisorptionEphysrphys2Erk T/2Brchem2chemrchem1rchem1rphys1Eaktk

4.2. WANDVERLUSTE 51durch die Adsorptionsw¨arme bestimmt:τa= τ0eQa/RT. (4.3)Hier ist Qadie Adsorptionsw¨arme.Die Zeit, die ein Molek¨ul f¨ur den¨Uberg

52 KAPITEL 4. VERLUSTPROZESSE DER ATOMAREN TEILCHENGaskonstante und µ die molare Masse des betrachteten Teilchens. Durch die kleine-ren Raten des Bede

4.3. VERLUSTE IN LANGEN ZYLINDRISCHEN R¨OHREN 534.3.1 Erste OrdnungDa die Wandverlustwahrscheinligkeit der reaktiven Teilchen γ an der Al2O3-Rohrwands

IV INHALTSVERZEICHNIS

54 KAPITEL 4. VERLUSTPROZESSE DER ATOMAREN TEILCHENnk= nk(z = 0) · expµ−vst2Dk(q1 + 4KkDk/v2st− 1)z¶. (4.14)Da 4KkDk/v2st¿ 1 (f¨ur O2∼ 10−15), kann ma

4.4. DISKUSSION 55ist dies proportional zum Bedeckungsgrad. Nach [74] und Gleichung (4.5) ist der Be-deckungsgrad linear von Druck abh¨angig und damit

56 KAPITEL 4. VERLUSTPROZESSE DER ATOMAREN TEILCHEN

Kapitel 5¨Ubersicht¨uber diePr¨aparationsmethoden5.1 Stand der ForschungUm die innere Struktur von Zellen zu untersuchen, kommen licht- und elektronen

58 KAPITEL 5.¨UBERSICHT¨UBER DIE PR¨APARATIONSMETHODENNormalerweise erfolgt die Entw¨asserung in einer aufsteigenden Alkohol- bzw. Ace-tonreihe. Danac

5.3. TROCKNUNG DER BIOLOGISCHEN OBJEKTE 59Gefrierschock und Gefriertrocknung sind als Methoden zu w¨ahlen, wenn man che-mische Ver¨anderungen vermeide

60 KAPITEL 5.¨UBERSICHT¨UBER DIE PR¨APARATIONSMETHODENunter konntrollierten Bedingungen trocknen [123].5.3.3 Kritische-Punkt-TrocknungEs gibt aber meh

5.4. GEFRIERSCHOCK UND GEFRIERTROCKNUNG 61f¨uhren zu kollabierenden Zellw¨anden [124]. Um dies zu vermeiden, wird Kritische-Punkt-Trocknung eingesetzt

62 KAPITEL 5.¨UBERSICHT¨UBER DIE PR¨APARATIONSMETHODENgegen¨uber dem fl¨ussigen Wasser eine sehr viel niedrigere thermische Leitf¨ahigkeit be-sitzt. Be

5.6. DIE CHEMISCHE¨ATZUNG 63dick und das f¨uhrt im Bild zu Hell-Dunkel-Kontrasten [131].Heutzutage ist die Gefrierbruch-Elektronenmikroskopie ein geei

EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 1Einleitung und AufgabenstellungStrukturierungsverfahrenModerne¨Atztechniken erlauben es heutzutage dreidimensionale S

64 KAPITEL 5.¨UBERSICHT¨UBER DIE PR¨APARATIONSMETHODEN

Kapitel 6Pr¨aparation biologischer Objektemittels NANOJETDieses Kapitel besch¨aftigt sich mit der Beschreibung des NANOJET-Verfahrens alseiner Methodi

66KAPITEL 6. PR¨APARATION BIOLOGISCHER OBJEKTE MITTELS NANOJETAbbildung 6.1: Schematischer Aufbau des SNOMs nach [133].Die durch die mechanische Schwi

6.2. EXPERIMENTELLER AUFBAU DES MIKROSKOPS 67Abbildung 6.2: Scherkraftdetektion mittels StimmgabelN¨ahert man die Spitze der Faser einer Oberfl¨ache bi

68KAPITEL 6. PR¨APARATION BIOLOGISCHER OBJEKTE MITTELS NANOJET1-Phasenverschiebungzwischen AnregungundMessung,2- AmplitudeAbbildung 6.3: Typisc

6.2. EXPERIMENTELLER AUFBAU DES MIKROSKOPS 69direkt auf die Eingangs¨offnung der jeweiligen Kapillare traf. Schema und Photogra-phien des Aufbaus sind

70KAPITEL 6. PR¨APARATION BIOLOGISCHER OBJEKTE MITTELS NANOJETxyz-Piezomotoren SubstrathalterPiezotischSpiegelbildderKameraAustrittsröhreAustrittska

6.3. ERSTE ERGEBNISSE 71die visuelle¨Uberwachung der Positionierung zu kontrollieren. Weiterhin sind in derAbbildung 6.5 noch die Vakuumbauteile zum T

72KAPITEL 6. PR¨APARATION BIOLOGISCHER OBJEKTE MITTELS NANOJETdass eine pr¨azise, lokal beschr¨ankte Abtragung der Oberfl¨ache erfolgte, so dass be-nac

6.5. IDENTIFIZIERUNG DER ORGANELLEN 73Wheatstone-BrückeAbbildung 6.7: Cantilever mit Piezoresistoren nach [141]den sind. Wird der Cantilever bis zum K

2 EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG20µm15µm10µm5µm0µm0µm5µm10µm15µm20µm0nm100nm0µm 2µm 4µm 6µm 8µm0nm-20nm20nm40nmAbbildung 1: Polymerstrukturierung mit

74KAPITEL 6. PR¨APARATION BIOLOGISCHER OBJEKTE MITTELS NANOJETacba3,5 mm3,5 mmAbbildung 6.8: REM-Aufnahme einer ge¨atzten Zelle (a), Vergr¨oßerung des

6.5. IDENTIFIZIERUNG DER ORGANELLEN 75Organellen wird nur dann einen m¨aßigen Arbeitsaufwand verlangen, wenn die im vor-angehenden Abschnitt skizziert

76KAPITEL 6. PR¨APARATION BIOLOGISCHER OBJEKTE MITTELS NANOJETeinem Eisenkern w¨urden sich besonders gut f¨ur die direkte Identifizierung im Elektro-ne

6.7. UNTERSUCHUNGEN AN KNOCHEN 77die Ergebnisse zweier verschiedener¨Atzverfahren dargestellt. Abbildungen 6.9 (a) und(b) pr¨asentieren die Ergebnisse

78KAPITEL 6. PR¨APARATION BIOLOGISCHER OBJEKTE MITTELS NANOJETNANOJET bietet hier die M¨oglichkeit, die organischen Komponenten des Knochensselektiv z

6.8. DISKUSSION 79Abbildung 6.11 zeigt eine Knochenober߬ache die in Serie mit NANOJET behandeltwurde [155]. Es ist deutlich zu sehen wie durch die Be

80KAPITEL 6. PR¨APARATION BIOLOGISCHER OBJEKTE MITTELS NANOJET

Kapitel 7Strukturierung vonPolymersubstratenDie Ergebnisse aus den vorigen Kapiteln werden nun genutzt, um die Strukturierung derPolymersubstrate (Pho

82 KAPITEL 7. STRUKTURIERUNG VON POLYMERSUBSTRATEN8µm200 mµDesignderKapillarenAustritts-röhre“Geformte”KapillarenSubstratRadikal-strömungPiezotischX

7.2. HERSTELLUNG DER “GEFORMTEN” APPERTUREN 83Oxidmaske aufp-dotiertemWafer(1.5 m)mLitographieaufderVorderseitefürDiffusionOxidentfernungvon de

EINLEITUNG UND AUFGABENSTELLUNG 3Abbildung 2: Schematische Darstellung ´Dip-Pen´-Strukturierungsverfahren [19]¨Ahnlich einer Schreibfeder funktioniert

84 KAPITEL 7. STRUKTURIERUNG VON POLYMERSUBSTRATENBevor der Wafer zum Naßchemischen¨Atzen in KOH eingelegt wurde, wurde der pn-¨Ubergang in Sperrichtu

7.3. MIKROSTRUKTURIERUNGEN 857.3 MikrostrukturierungenAbbildung 7.4 zeigt die Mikroskopieaufnahme einer Strukturierung, die mittels einer“geformten” K

86 KAPITEL 7. STRUKTURIERUNG VON POLYMERSUBSTRATENIm n¨achsten Experiment wurde die Strukturierung des Photoresists mit einer Dickevon 220 nm durchgef

7.4. DISKUSSION 877.4 DiskussionEins der Ziele dieser Arbeit war es, die Mikro- und Nanostrukturierung auf Polymer-schichten mittels einer “geformten”

88 KAPITEL 7. STRUKTURIERUNG VON POLYMERSUBSTRATEN

Kapitel 8Numerische ModellierungDieses Kapitel besch¨aftigt sich mit der Fragestellung bez¨uglich der Teilchenstr¨omunginnerhalb der langen zylindrisc

90 KAPITEL 8. NUMERISCHE MODELLIERUNGZeit und riesige maschinelle Ressourcen [165].Die MCM ist schon lange Zeit bekannt. Dar¨uberhinaus werden hier nu

8.1. DIE METHODE DER SIMULATION 918.1.3 KollisionenIn der DMCM wird das Wechselwirkunspotential zwischen Teilchen als das Potentialder nahen Wirkung d

92 KAPITEL 8. NUMERISCHE MODELLIERUNG8.1.4 RandbedingungenDie DMCM benutzt verschiedene Arten von Randbedingungen. Dazu geh¨oren spiegeln-de Oberfl¨ach

8.1. DIE METHODE DER SIMULATION 93jEinjRefj jRef Ein=f(cos( ))BedeckungAbbildung 8.2: Diffuse Reflexion8.1.5 Erzeugung von ZufallszahlenDer Unterschied