Si­che­re und ver­läss­li­che Struk­tu­ren

Si­che­re und ver­läss­li­che Struk­tu­ren

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Das Institut für Nanostrukturtechnologien und Analytik (INA), Abteilung Technische Elektronik, orientiert sich von der materialwissenschaftlichen Grundlagenforschung über hochauflösende nanotechnologische Strukturierung, Mikrosystemtechnik, Nanophotonik auf der einen Seite bis hin zu Anwendungen auf der anderen Seite. Die strukturierten Materialien und hergestellten Komponenten werden in der Mechanik und Elektrotechnik in funktionalen Oberflächen und Schnittstellen sowie in intelligenten individuellen Umgebungen eingesetzt, in denen Sensoren und Aktoren für die Medizin-, Informations-, Energie- und Mobilitätstechnik eingesetzt werden. Seit vielen Jahren arbeiten wir an der Erforschung und Entwicklung von mikromechanischen und optoelektronischen Komponenten. Unsere Themen konzentrieren sich auf die Grundlagenforschung, sind aber immer anwendungsorientiert. 

Unser Institut ist mit modernen 400m2 Reinraumanlagen ausgestattet, darunter ein Reinraumbereich der Klasse 1. Wir verwenden Halbleiter-Technologien wie NanoImprint Technologies, Molecular Beam Epitaxy (MBE), verschiedene Depositionstechniken, nass- und trockenchemische Ätztechnologien, focussed ion beam (FIB)-Technologien, optische Lithographie, Elektronenstrahl-Lithographie und Mikroskopie (Ionen, Elektronen, Rastersonden und optische). Ein weiterer wichtiger Bestandteil unseres Instituts sind die Laboreinrichtungen für unseren Analytik-Bereich. Mit unseren Mikrobearbeitungsprojekten erzielten wir internationale Rekorde. Unsere Grundlagenforschung zu Mikrospiegelarrays wurde mit dem "European Grand Prix for Innovation Awards" ausgezeichnet. Das INA ist eines der Gründungsmitglieder des "Center for Interdisciplinary Nanostructure Science and Technology" (CINSaT) und des "Nanoimprint Consortium Hessen" (NIH). Prof. Dr. Hillmer hatte die Beteiligung der Universität Kassel am "Nanonetzwerk Hessen" koordiniert und war Vorsitzender des hessischen NanoImprint Konsortiums.

Pictures of realized micro-machining projects.

Research topics: We work on basic research and fundamental development of novel structuring methods and components in the field of mico-machining, MEMS technology (micro-electronical-mechanical-systems), thin film technology, spectroscopic sensorics, IT and medical, energy, safety and security technologies.
A. Fundamental research on method development of large area NanoImprint Technology for functional surface structuring and NIL. We developed high resolution 3D NanoImprint templates with vertical sub-nanometer accuracy. The templates are based on different material systems and are transparent or opaque, matching to thermal and UV curing of the structured organic functional layer. The templates are hard  (only <3”) or soft (larger size) using SCIL technology (cooperation with SüssMicroTec, OPN and Philips).
B. Micromirror arrays for light steering using electrostatic actuation (>90° continuous mirror tilting by voltage span of 40V, required power to keeping the mirrors in position = 0.0002W/m2). Applications: smart personal environments, energy saving and production, medical care and security (Cooperation with vWBeT, NPS and Energy Glass).
C. Laser-based nanosensor “Nanonose” for trace fluid detection. Potential of sub-cm sensor system size. Applications: smart personal environments, medical and environmental monitoring and security (Cooperation with B.Braun).
D. Nanospectrometer fabricated by 3D NanoImprint with optical resolution >400 and small sensor size of few mm. Applications: smart personal environments, medical and environmental monitoring and security (Cooperation with Carl Zeiss, MAZeT, Laytec and OPN).
E. 3D photonic crystals based on micomachined InP/multiple airgap membrane Fabry Pérot Filters for spectral and polarization sensors.
F. Hybride VCSELs based on organic and inorganic materials for green and UV emission.
G. Theoretical model calculations including optical, electrical, mechanical, thermal or quantum mechanical properties (Cooperation with CEP).