WEBVTT

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Unsichtbar und doch allgegenwärtig.

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Mikrotechnik begegnet uns heutzutage in vielen Bereichen.

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So verbessern Nano- und Mikrostrukturen bei der Computertomografie den

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Bildkontrast.

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Auch in Röntgenlinsen finden sie breite Anwendungen.

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Viele funktionale Details in Mikrostrukturen sind nur einige Nanometer

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groß.

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Ein Nanometer entspricht einem Millionstel Millimeter, also einem

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Milliardstel Meter.

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Die Dicke eines menschlichen Haares beträgt bis zu 0,1 Millimeter.

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Ein Nanometer ist also hunderttausendmal kleiner als der Durchmesser

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eines Haares.

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Doch wie stellt man etwas so Winziges her?

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Welche Technologie steckt dahinter?

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Am KIT, dem Karlsruher Institut für Technologie, nutzt das Institut

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für Mikrostrukturtechnik einen Elektronenstrahlschreiber, einen

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sogenannten E-Beam, um Mikrostrukturen herzustellen.

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In diesem Größenbereich wird selbst ein Staubkorn zu einem Problem.

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Jegliche Verschmutzung muss bei der Fertigung vermieden werden.

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Um dies zu gewährleisten, wird das 2,8 Tonnen schwere Gerät in einem

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Reihenraum betrieben.

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Der E-Beam ist so empfindlich, dass der Reihenraum elektromagnetisch

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abgeschirmt ist.

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Selbst die Strahlung eines Handys würde ausreichen, um den Vorgang zu

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stören.

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Eine Antivibrationsplattform sorgt dafür, dass das Gerät nicht durch

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Erschütterungen am Boden beeinflusst wird.

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Bevor der E-Beam jedoch zum Einsatz kommt, ist, wie beim Häuserbau,

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ein Bauplan für die gewünschte Struktur erforderlich.

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Ein CAD-Programm erstellt nach definierten Vorgaben den Plan, den der

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E -Beam anschließend umsetzt.

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Seinen Namen hat der Elektronenstrahlschreiber daher, dass er mit

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Hilfe von Elektronen den Bauplan der Struktur auf eine

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Kunststoffschicht überträgt.

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Ähnlich einer Schreibmaschine schreibt er die Struktur auf das

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Material, mit Elektronen statt mit Tinte.

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Die Elektronen werden mit 100.000 Volt Spannung beschleunigt.

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Sie treffen auf eine dünne Kunststoffschicht, die zuvor in der

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erforderlichen Stärke auf einer Siliziumscheibe, einem sogenannten

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Wafer, aufgetragen wurde.

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Die Bereiche, die laut CAD-Bauplan vorgesehen sind, werden Punkt für

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Punkt mit Elektronen beschossen.

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Dort, wo die Elektronen auftreffen, werden die langkettigen Moleküle

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des Kunststoffs in kleinere Molekülketten zerlegt.

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Im nächsten Schritt werden diese kurzkettigen Moleküle herausgelöst.

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Zurück bleibt die gewünschte Mikrostruktur, in diesem Fall das KIT

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-Logo mit einer Strichbreite von 40 Nanometern.