Page 309 - Zur Reinheit funktionaler Oberflächen

19.4 Instrumentarium für die Für die von uns durchgeführten Versuche stand uns
Nanotechnik das nachstehend beschriebene Instrumentarium zur
Verfügung:

1- Atomkraft-Mikroskop (max Auflösung = 10 nm)
2- Nano-Partikelzähler (max Auflösung = 2 nm)
3- piezoelektrische Waage (max Auflösung = 400 pg)
4- Laser-Fluoreszenz-Spektrometer (max Auflösung =
submolekular)
(Raleigh-Streuung) oder bis zu etwa 50 nm nach dem
Coulter-Prinzip.
Rotationsbeschichter
Abb. 10 Linear-Wischsimulator Mark I nach Labuda Zu den Versuchen mit der Abbildung von Nanopartikeln war es
nötig zunächst einmal eine endliche Anzahl von Nanopartikeln
gleichmäßig über einer geeigneten (ultrareinen) Oberfläche zu
verteilen, was mit einem Rotationsbeschichter gut gelang.
Detektor und
Steuerelektronik
Wisch-Simulatoren (Abb. 10)
Photodiode Mit Wisch-Simulatoren die speziell für diesen Zweck entwickelt
Laser wurden konnte der Reinigungseffekt verschiedener HiTech-Rei-
nigungs-Tücher in den Zuständen feucht und trocken und nach
ihrer Maschendichte bestimmt werden.

Cantilever Atomkraft-Mikroskop (Abb. 11)
Probenoberfläche mit Spitze Funktion: Eine Prüfoberfläche wird unter einer Cantilever-
Spitze bewegt. Sie tastet die Oberfläche systematisch in
XY-Tisch der z-Richtung ab, während ein Laserstrahl die Position der
Cantilever-Spitze auf eine Photodiode reflektiert. So wird ein
elektrisches Signal erzeugt, das durch Abtastung zur Höhen-
Abbildung der abgetasteten Oberfläche genutzt werden kann.

Nanopartikel und ihre Haftung
Zwischen Oberflächen und daran angelagerten Partikel wirken
unterschiedliche Haftkräfte. Krupp [2] definiert sie als die im
Schwerpunkt von Partikeln angreifenden Minimalkräfte, die
zur Trennung von Partikel und Substrat erforderlich sind. Das
sind im Wesentlichen: van der Waals-Kräfte, Kapillarkraft,
chemische Bindungskräfte und Gravitationskraft. Außerhalb
der Betrachtung der Partikelhaftung an Oberflächen sollen hier
Abb. 11 AFM – Atomkraft-Mikroskop Funktion und jedoch auch die Bindungsarten zwischen Feststoffpartikeln
Cantilever-Spitze erwähnt werden.

19.5 Fazit der Versuche • 50 nm-Nano-Partikel sind durch ausgewählte HiTech-Reini-
gungs-Tücher effizient entfernbar.
• 10 nm-Partikel sind durch HiTech-Reinigungs-Tücher nicht
sicher entfernbar.
• Zunehmende Oberflächenrauigkeit korreliert mit abnehmen-
der Reinigungs-Effektivität.
• Oligomerablösung aus der PET-Matrix: ausgelöste Partikel
müssen noch untersucht werden.

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