Plasmonik mit Nanosilber

Plasmonische Nanopartikel verfügen über besondere optische Eigenschaften. Sie interagieren auf definierte Weise mit Licht und können für Sensor­anwendungen sowie für opto­elektronische Interaktionen maß­geschneidert werden. Sie können Licht auf sehr kleinem Raum bündeln, was für die Entwicklung hoch­empfindlicher Sensoren entscheidend ist. Diese Sensoren haben das Potenzial, die Sensorik in Bereichen wie Medizin, Umwelt­überwachung, Arbeitsschutz und Sicherheit permanent zu verbessern. Auch einige hoch­empfindliche Sensoren für die Gasdiagnostik beruhen auf diesen Wechsel­wirkungen, die am Institut für Institut für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg untersucht werden. Nun ist es den Forschenden erstmals gelungen, plasmonische Nano­strukturen durch Shadow Mask Lithographie herzustellen.

Dieser Erfolg gelang Yuzhong Shi im Rahmen eines Paraxis­semesters an der Hochschule Coburg. „Das hat meinen Horizont sehr erweitert“, sagt er. Vieles unterscheide sich hier doch stark von China. So gebe es an der Hochschule Coburg viele Möglichkeiten, praktisch zu arbeiten. Shi lächelt: „Möglich­keiten, ins Labor zu gehen und einfach Nanoforschung zu betreiben.“ Er hat pla­smonische Nano­strukturen mittels Shadow Mask Lithographie mit Polystyrol-Mikrokügelchen als Maske für die Sputter­abscheidung hergestellt. Die Arbeit wurde am ISAT unter der Leitung von Klaus Lutter, Sandra Ebert und Thorsten Uphues durchgeführt. „An der Hochschule unterstützen wir junge, motivierte Forschende gerne, sich auch mit solchen komplizierten Themen zu beschäftigen”, sagt Uphues. 

Die Shadow Mask Litho­graphie ist eine Technik, mit der winzige Muster auf einer Oberfläche erzeugt werden können. Dabei wird eine Maske mit bestimmten Öffnungen zwischen dem Substrat und einer Sputterquelle platziert. Das Sputter­material wird durch die Öffnungen hindurch aufgebracht und erzeugt so das gewünschte Muster auf der Oberfläche. Danach wird die Maske entfernt und die Strukturen verbleiben auf der Oberfläche. Diese Methode bietet eine einfache, aber dennoch präzise Möglichkeit zur Herstellung von Nano­strukturen. In dieser speziellen Arbeit wurde ein sternförmiges Muster aus dreieckigen Silber-Strukturen erzeugt.

HS Coburg  / JOL