Physics and Application of Wet Printing at Sub-Micrometer Resolution

Im Mittelalter wurden Bücher mühevoll und langwierig handschriftlich hergestellt bzw. vervielfältigt, bis die Erfindung und Weiterentwicklung des Buchdruckes deren Herstellung ungeheuer vereinfachte. Anstelle des Schreibens von einem Buchstaben nach dem anderen konnten mehrere Seiten auf einmal gedruckt werden. In der modernen Mikroelektronik ist die Situation heute ähnlich. Man ist daran interessiert, Strukturen mit lateralen Dimensionen unter 100nm großflächig herzustellen. Die dazu verwendeten Elektronenstrahl-Lithographen schreiben ebenso sequentiell ein winziges Strukturelement nach dem anderen, was bei großen Flächen zu langen Belichtungszeiten führt. Die Auflösung moderner Druckverfahren liegt etwa bei 25-50 m m, jedoch scheint es keine fundamentalen physikalischen Gründe zu geben, die eine derartige Grenze diktieren. Im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens sollen die Anwendbarkeit von hochauflösenden Naßdruckverfahren für die Strukturierung von Materialien im Bereich von 10 nm bis 10 m m ausgelotet und die vorherrschenden fluid- und thermodynamischen Effekte in diesem Größenordnungsbereich untersucht werden. Dazu zählen unter anderem van der Waals Kräfte, welche die Ausbreitung von sehr dünnen Flüssigkeitslagen verursachen und so ein Zusammenfließen der Strukturen begünstigen könnten, Oberflächenspannungseffekte, thermokapillare Kräfte und Verdunstungseffekte.