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- Soft material (1)
Nanotechnologien werden gegenwärtig als leistungsfähige Oberflächentechniken in erheblichem Umfange industriell genutzt. Dabei spielen dünne Schichten und deren Kenndaten eine wesentliche Rolle, z.B. als Röntgenspiegel oder optische und magnetooptische Datenträger. Die Schichtdicke zählt hierbei zu den technologisch wichtigen Parametern. Abgeleitet von Anwenderinteressen, werden für die Röntgenreflektometrie (XRR bzw. GIXR), Elektronenstrahl-Mikroanalyse (EPMA) und Röntgenfluoreszenzanalyse (XRF) einerseits und die Ellipsometrie andererseits zugeschnittene Schichtdickenmaßverkörperungen (SDM) entwickelt, gefertigt und untersucht. Das Ziel ist die Bereitstellung praxistauglicher, kalibrierter SDM, im weiteren Schichtdickennormale (SDN) genannt. SDN sind Maßverkörperungen, für die der Schichtdickenwert mit einer definierten Messunsicherheit bekannt und auf ein metrologisch anerkanntes Längennormal zurückgeführt ist. Berichtet wird über die Herstellung und messtechnische Charakterisierung der beiden spezifischen Varianten von Maßverkörperungen.
The quantitative nanomechanical characterization of soft materials using the nanoindentation technique requires further improvements in the performances of instruments, including their force Resolution in particular. A micro-machined silicon nanoforce transducer based upon electrostatic comb drives featuring the force and depth resolutions down to 1 nN and 0.2 nm, respectively, is described.
At the end of theMEMStransducer’s main shaft, a pyramidal tip is fabricated using a focused ion beam facility. A proof-of-principle setup with this MEMS nanoindenter has been established to measure the mechanical properties of soft polydimethylsiloxane. First measurement results demonstrate that the prototype measurement system is able to quantitatively characterize soft materials with elastic moduli down to a few MPa.