Nicht-thermischer Abtrags- und Depositionsprozess zur Herstellung von Graphen mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung

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In dem vorliegenden Vorhaben soll ein durch ultrakurz gepulste Laserstrahlung induzierter, neuartiger Abtrags- und Depositionsprozess für Festkörper mit einer kristallinen Schichtstruktur entwickelt werden. Auf molekularer Ebene soll dabei ein Verständnis für die physikalischen Prozesse dieses Abtrags- und Depositionsprozesses erarbeitet werden. Ange-wendet werden kann dieser nicht-thermische Abtragsprozess auf Materialsysteme, deren Bindungsstärke normal zur Oberfläche sich stark von jener lateral zur Oberfläche gerichteten Bindungsstärke unterscheidet. Beispiele für solche Festkörper sind Graphit und hexagonales Bornitrid. Das große Anwendungspotential und die analytischen Möglichkeiten, die sich aus der elektrischen Leitfähigkeit von Graphenschichten ergeben, begründen die Werkstoffwahl von Graphit als Modellsystem für die Untersuchung und Entwicklung des laserinduzierten nicht-thermischen Abtrags- und Depositionsprozesses in diesem Vorhaben. Basierend auf dem erarbeiteten Prozessverständnis soll ein Prozessfenster für die Deposition von defektfreien, atomdünnen, intakten Graphenschichten auf beliebigen, für die Laserstrahlung transparenten, Substraten durch das laserinduzierte, selektive Aufbrechen der schwachen Bindungskräfte der Graphenschichten untereinander entwickelt werden.