Na­no Dia­mond

Grup­pen-Mit­glie­der

Gruppenleiter:Cyril Popov
 Mitarbeiter:Nina Felgen, Alexander Schmidt, Daniel Merker, Julia Heupel

Ziel­set­zung

Diamant ist ein Material mit einer Vielzahl an herausragenden mechanischen, optischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften. In den letzten Jahrzenten hat er im Bezug auf die Anwendungen seiner exzellenten Eigenschaften beachtliches wissenschaftliches Interesse geweckt. Das Gleiche gilt für nano- und ultrananokristallinen Diamant (NCD und UNCD), zumal sie die gleichen Eigenschaften (bis zu einem gewissen Grad) wie Diamant aufweisen, zusätzlich glatte Oberflächen und die Möglichkeit bieten, Substrate verschiedener Materialien, Größen und Formen zu beschichten. Dies macht sie zu vielversprechenden Kandidaten in Anwendungen verschiedener Felder wie Tribologie, Optik, mikroelektromechanische Systeme (MEMS), Quanteninformationstechnologie, Biomedizin, Biotechnologie und viele mehr.

Unsere derzeitigen Forschungsaktivitäten richten sich auf die Abscheidung von UNCD und NCD Filmen durch chemische Gasphasenabscheidung mittels Mikrowellenplasma und Heißfilament (MWCVD und HFCVD) und die Untersuchung ihrer grundlegenden (Morphologie, Topographie, Kristallinität, Zusammensetzung, Bindungsstruktur, etc.) und anwendungsbezogenen (mechanische, optische und elektrische, Biokompatibilität, Bioaktivität, etc.) Eigenschaften. Wir untersuchen auch die Oberflächenmodifikationen von NCD und UNCD Filmen, die durch Plasma und photochemische Prozesse, sowie darauffolgende Funktionalisierungen für spezifische Interaktionen mit Bioeinheiten (Proteine, Zellen) erzeugt werden. Ein weiteres wichtiges Forschungsfeld ist die Erzeugung von Diamantnanostrukturen, die durch verschiedene lithographische Verfahren und Trockenätzprozesse hergestellt werden. Solche ein-dimensionalen (Nanosäulen) und zwei-dimensionalen (Photonische Kristallstrukturen) Nanostrukturen können mit Stickstoff- und Silizium-Fehlstellen Farbzentren inkorporiert werden, um die Ausbeute der Photonensammeleffizienz zu erhöhen.

Alle diese Forschungsgebiete werden durch die unten aufgeführten Projekte unterstützt: