Mikro- und Nanostrukturierung / Flexible Komposit-Stempel für das Nanoimprint

Auslegung und Optimierung von ebenen Mehrlagen-Stempeln bezüglich Biegestabilität, Flexibilität, Adhäsion zwischen den Schichten und Antihaftbeschichtung.

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Beim Nanoimprint-Prozess werden die Strukturen eines Stempels in eine dünne Polymerschicht in einem Prägeschritt übertragen. Für einen guten Strukturübertrag ist ein konformer Kontakt zwischen Stempel und Polymer unabdingbar. Dieser Kontakt kann durch einen genügend hohem Prägedruck oder aber auch durch sehr anpassungsfähigen (flexiblen) Stempeln gewährleistet werden. Diese Arbeit beschäftigt sich deshalb mit der Auslegung von Mehrlagen-Stempeln, wie z.B. die Wahl der richtigen Materialeigenschaften und den Schichtdicken der einzelnen lagen, um einen möglichst flexiblen und zusätzlich robusten Stempel zu erhalten. Für das bestimmen dieser Eigenschaften wird ein Modell für diese Stempel hergeleitet, mit welchem die Biegesteifigkeit (Flexibilität), die Neutrale Ebenen und die Dehn- und Spannungsverläufe für einen Stempel bestimmt werden können. Zusätzlich zu den Modell wird auch ein 2 Lagen Komponist-Stempel aus OrmoStamp (spezielles Replikationsmaterial) und PDMS (Elastomer) vorgestellt, mit dem die theoretischen Überlegungen experimentell nachgewiesen werden. Dieser Stempel wird dann bezüglich der Adhäsion zwischen den Lagen, Antihaftbeschichtung der strukturierten Schicht und Verbiegung durch den preparationsbedingten Schrumpf optimiert.