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F. Reisenbauer:
"Charakterisierung eines neuartigen AFM-IR Systems anhand von Modellproben";
Betreuer/in(nen): G. Ramer, B. Lendl; Chemische Technologien und Analytik, 2017; Abschlussprüfung: 06.11.2017.

Für die Erforschung und Entwicklung neuer Materialien ist es notwendig deren Struktur und die Zusammensetzung genau zu kennen. In der Biologie und Medizin gibt es Vorgängen in Zellen, Bakterien und weiteren Mikrosystemen die noch unbekannt sind bzw. noch nicht erforscht werden konnten. Die Nanoanalytik spielt für das Vorantreiben neuer Technologien im Feld der Nanotechnologie und im Erforschen von Mikrosystemen eine große Rolle. Die Infrarotspektroskopie und ihre Image-Anwendungen besitzen gegenüber anderen Techniken den großen Vorteil, dass sie zerstörungsfreie Analytik betreibt. Mit herkömmlichen Infrarotmikroskopen ist es aber nicht möglich Nanoanalytik zu betreiben, da ihre Auflösung durch das Rayleigh-Limit beschränkt ist. Mit der Entwicklung der resonance enhanced Photothermal Induced Resonance (RE-PTIR) und ihrer Anwendung in AFM-IR Geräten wird das Rayleigh-Limit umgangen. AFM-IR verbindet die hohe chemische Auflösung der Infrarotspektroskopie mit der großen räumlichen Auflösung der Atomic-Force-Microscopy (AFM). Die Auflösungsgrenze wird dadurch bis in den unteren zweistelligen Nanometerbereich verschoben.
In dieser Arbeit wurde die räumliche Auflösung des AFMIR, eines auf der TU Wien entwickelten AFM-IR Analysensystems, bestimmt. Dafür wurden im Rahmen der Arbeit hergestellte Referenzproben durch Micro-Phase Separation aus Polystyrol und Polymethylmethacrylat Blend verwendet. Die Ergebnisse der Imageaufnahmen aus der AFMIR-Messung wurde mit denen aus einer Routineanwendung der Atomic-Force-Microscopy des Phase-Imaging Modus verglichen und mittels Bildverarbeitungs- und statistischen Methoden ausgewertet. Vorerst kann die erreichbare räumliche Auflösung des AFMIR mit 80 nm angegeben werden. Weiters wurde die Anwendung des AFM-IR Analysensystems für Halbleiterindustrieproben getestet. Es konnte nachgewiesen werden, dass mit dem dargestellten Design eines AFM-IR erfolgreich Analytik im Nanometerbereich betrieben werden kann.

http://publik.tuwien.ac.at/files/publik_267773.pdf