Nanoimprint-Lithographiesystem
Final Report Abstract
Das Nanoimprint-Lithographiesystem wird am IONAS für verschiedenste wissenschaftliche Arbeiten und Aufgabenstellungen genutzt und stellt damit einen zentralen und äußerst wichtigen Bestandteil des Reinraumlabors am IONAS dar. Das Gerät vereint zwei verschiedene Funktionalitäten. Zum einen fungiert es als sogenannter Mask Aligner (Maskenpositionierer und Fotolithographie-Belichtungssystem), mit dem durch fotolithographische Prozesse Polymerstrukturen im Mikrometerbereich hergestellt werden können. Zum anderen beinhaltet es eine Nanoimprint-Lithographie Einheit, mit der dreidimensionale Mikro- und Nanostrukturen in Polymeren durch Verwendung von vorstrukturierten Arbeitsstempeln und UV-Belichtung hergestellt werden können. Hauptsächlich wurde das Gerät bisher zur Fabrikation verschiedenster mikrofluidischer Strukturen und optofluidischer Bauteile durch Fotolithographie genutzt, wobei hier die Teilprozesse der Ausrichtung der Fotomaske und die Belichtung mit Hilfe der Maschine durchgeführt werden. Die hierdurch erstellten Strukturen werden dann z.B. direkt als Mikrofluidikkanal oder als eine Masterform für Abformungen mit z.B. PDMS genutzt. Auf diese Weise werden mikrofluidische, optische und optofluidische Bauteile aus Fotoresisten und Silikonen hergestellt, die unter anderem als Brechungsindexsensor, als portables Blutanalysesystem, oder aber auch zur Abtrennung von Blutzellen aus menschlichem Blut für eine anschließende Blutanalyse eingesetzt werden können. Darüber hinaus dient das Gerät als Plattform zum Nanoimprinten von Fotoresisten, und auch als UV-Lichtquelle für weitere neuartige Mikro- und Nanofabrikationsmethoden, z.B. für einen am IONAS entwickelten Laminationsprozess von Polymeren auf andere vorstrukturierte Polymere mittels eines PDMS-Stempels, wodurch es möglich ist mikrofluidische und optische Anwendungen zu verschmelzen und somit neuartige optofluidische Sensorsysteme zu erforschen.
Publications
- "UV-Nanoimprint Lithography in KMPR with high dimensional accuracy for optofluidic devices" 2nd Conference on Optofluidics (EOSOF 2013), ICM Munich, Germany, April 2013
Christoph Prokop, Philipp Gutruf, Eike Zeller, Christian Karnutsch, and Arnan Mitchell
- Microfluidic refractive index sensor based on polymer grating couplers" Laser Optics Congress for Optical Sensors and Cyber-Physical Systems, Berlin, Germany, March 2014
Christoph Prokop, Steffen Schönhardt, Christian Karnutsch, Arnan Mitchell
- "Air-suspended polymer grating coupler applied as optofluidic refractive index sensor" 3rd Conference on Optofluidics (EOSOF 2015), Munich, Germany, June 2015
Christoph Prokop, Nico Irmler, Bert Lägel, Sandra Wolff, Arnan Mitchell, Christian Karnutsch
- "Air-suspended polymer structures for optofluidic sensors" COST MP1205 General Meeting and Conference - Integration of Optical Control and Photonics with Microfluidics, Porto, Portugal, May 2015
Christoph Prokop, Arnan Mitchell, Christian Karnutsch
- "Airsuspended polymer rib waveguides" SPIE Photonics West 2015, San Francisco, California, United States, February 2015
Christoph Prokop, Philipp Kleeßen, Nico Irmler, Arnan Mitchell, Christian Karnutsch
(See online at https://doi.org/10.1117/12.2079207) - "Optofluidic Platforms for Miniaturized Biomedical Analysis Systems” Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2015), Prague, Czech Republic, July 2015
Christian Karnutsch, Christoph Prokop, Crispin Szydzik, Khashayar Khoshmanesh, Arnan Mitchell
- "Optofluidics and Nanophotonics at IONAS – Enabling technologies for micro- and nanoplatforms for biosensors and biomedical analysis systems" 16th German-American Frontiers of Engineering Symposium (GAFOE 2015), Potsdam, Germany, April 2015
Christian Karnutsch, Christoph Prokop
