Nanoscale properties of acive polymer/organic-based electronic components by atomic force acoustic microscopy

通过原子力声学显微镜研究活性聚合物/有机基电子元件的纳米级特性

• 批准号: 85563093
• 负责人: Dr.-Ing. Malgorzata Kopycinska-Müller
• 金额: --
• 依托单位: Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/85563093?language=en
• 关键词: Nanoscale; properties; acive; polymer; organic

Polymere und andere organische Materialien werden derzeit in der Mikro- und Nanoelektronik in Serienprodukte eingeführt. Sie dienen dabei entweder als Ersatz herkömmlicher Materialien in klassischen Designs oder für die Entwicklung von Geräten auf Basis neuartiger Konzepte. In beiden Fällen müssen Design, Entwicklung, Performancesimulation und die Integration in die vorhandene Produktion mit Unbekannten im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften der neuartigen Materialien rechnen. Die Ergebnisse der ersten Phase des Projektes zeigen das enorme Potenzial der akustischen Rasterkraft-Mikroskopie (atomic force acoustic microscopy, AFAM) für die Charakterisierung von mechanischen Eigenschaften auf der Nanoskala. Die wesentlichen Erfolge dieses Projektes sind die erfolgreiche Charakterisierung von dünnen organischen und polymerbasierten Schichten mit Dicken von unterhalb eines Nanometers bis zu einigen zehn Nanometern mit sehr hoher lateraler Auflösung, das Aufzeigen eines Zusammenhangs zwischen der Morphologie von kristallinen dünnen Polymerschichten und ihren Halbleitereigenschaften sowie die erfolgreiche Bestimmung der Indentationsmodule von porösen organischen Silicatgläsern. Die von dem Projekt geforderten Verbesserungen, die am vorhandenen AFAM-System umgesetzt wurden, haben neue Möglichkeiten zur Materialcharakterisierung eröffnet. Die vorläufigen Ergebnisse haben unter anderem gezeigt, dass die Deformationsmechanismen der porösen organischen Silicatgläser von verschiedenen Faktoren abhängig sind. Hierbei sind insbesondere die aufgewendete Indentationskraft, die lokalen Spannungsverhältnisse und die Dynamik der Messung zu nennen. Die Porengröße und die typischen Entfernungen zwischen den Poren bewegen sich in der Größenordnung der lateralen Auflösung der AFAM-Methode, was Aussagen über das mechanische Verhalten von derartigen porösen Materialien auf einer noch nie dagewesenen Skala ermöglicht. In der Projektverlängerung sollen insbesondere Studien zu zeit- und spannungsabhängigen Deformationsmechanismen von diesen Materialien durchgeführt werden um diese besser zu verstehen. Die Kombination des nanoskaligen Messverfahrens mit den neuartigen Materialien, welche nur sehr schwierig mit klassischen Methoden charakterisiert werden können, etabliert möglicherweise ein neues Feld in der Materialcharakterisierung. Da die Zahl der neuartigen Materialien, die zurzeit in solch kritischen Umgebungen wie der Mikro- und Nanoelektronik, organischen Elektronik, Biowissenschaft sowie den erneuerbaren Energien erforscht und angewandt wird, ständig ansteigt, haben diese zunehmenden Einfluss auf das alltägliche Leben, angefangen von energieeffizienten Geräten bis hin zu intelligenten elektronischen Instrumenten und Systemen. Die hier aufgezeigte Forschungsrichtung ist daher sinnvoll und notwendig.

聚合物和有机材料韦尔登在微电子和纳米电子领域具有重要的应用价值。Sie dienen dabei entweder als Erdumherkömmlicher Materialien in klassischen Designs oder für die Entwicklung von Geräten auf Basis neuartiger Konzepte.在现代工业中，设计、开发、性能模拟和集成是不可忽视的障碍，也是新材料研究的特征。Die Ergebnisse der ersten Phase des Projektes zeigen das Atomic Force Acoustic Microscopy（AFAM）für die Charakterisierung von mechanischen Eigenschaften auf der Nanoskala.该研究项目是通过对有机物和聚合物基硅树脂的纳米结构进行表征，并通过对有机物基硅树脂的纳米结构进行表征，获得了有机物基硅树脂的纳米结构。Die von dem Projekt geforderten Verbesserungen，die am vorhandenen AFAM-System umgesetzt wurden，haben neue Möglichkeiten zur Materialcharakterisierung eröffnet。Die vorläufigen Ergebnisse haben unter anderem gezeigt，dass die Deformationsmechanismen der porösen organischen Silicatgläser von verbenedenen Faktoren abhängig sind.这里有一个增强的压痕工艺，局部的跨度和测量系统的动力学。在AFAM方法的侧向增强中，穿孔和穿孔的典型特征被认为是一种新的、不确定的骨骼材料的机械特性。在该项目中，必须考虑材料的变形机制，并通过韦尔登使材料的变形机制更好地理解。纳米材料与中性材料的组合，也只有在传统方法中具有韦尔登特征的情况下才能得到改善，从而在材料特征中形成新的费尔德。在新材料时代，微电子和纳米电子、有机电子、生物技术等领域的关键技术将对新能源进行研究和应用，并将对所有生命产生影响，从而使能源效率从老年人转变为智能电子仪器和系统。这份研究报告是很好的，也不是很好。