Lasermikroskopie

Unser Leistungsangebot

Für die Entwicklung neuer Bauelemente in der Halbleiterindustrie ist die genaue strukturelle und elektronische Charakterisierung von entscheidender Bedeutung. Konventionelle optische Analysetechniken sind prinzipiell für die Untersuchung dieser Eigenschaften geeignet, allerdings ist die durch Beugung begrenzte räumliche Auflösung für moderne Halbleiterstrukturen nicht ausreichend. Die Lasermikroskopie, beispielsweise in Form der Nahfeldmikroskopie (Scattering Near-Field Optical Microscopy, SNOM) mit Breitband-Lasern eignet sich hingegen sehr gut für entsprechende Analysen. Durch ein am Fraunhofer ILT entwickeltes, breitbandig durchstimmbares Lasersystem im mittleren Infrarot lassen sich neue Spektralbereiche erschließen und beispielsweise Verspannungen im für die Industrie relevanten Galliumnitrid untersuchen. Ebenso können Dotierkonzentrationen oder freie Ladungsträger in verschiedenen Materialien untersucht werden.

Nanokompositwerkstoffe lassen sich mit der Lasermikroskopie ebenso untersuchen wie handelsübliche Verbraucherprodukte, etwa mit Nanopartikeln versetzte Kosmetikartikel. Dabei werden neben der Nahfeldmikroskopie weitere Technologien genutzt, unter anderem Konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie, Multiphotonen-Mikroskopie, Fluoreszenz-Lifetime-Imaging (FLIM) und Polarisationsmikroskopie sowie Kombinationen von Fluoreszenz und Raman-Mikroskopie.

Das Leistungsangebot umfasst Machbarkeitsstudien, applikationsspezifische Untersuchungen mit verschiedenen Mikroskopiemethoden, die Entwicklung von laserbasierten Prozessen beispielsweise für die Materialanalytik sowie individuelle Beratung.

Nahfeldmikroskope eignen sich für Untersuchungen moderner Halbleiterstrukturen.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Nahfeldmikroskope eignen sich für Untersuchungen moderner Halbleiterstrukturen.
Nahfeldmikroskop, Detailansicht.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Nahfeldmikroskop, Detailansicht.
Live Cell Imaging von Gewebekulturen.
© Fraunhofer ILT, Aachen.
Live Cell Imaging von Gewebekulturen.

Lasermikroskopie

  • Konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie
  • Multiphotonen Mikroskopie
  • Fluoreszenz-Lifetime-Imaging (FLIM)
  • Polarisationsmikroskopie
  • Kombination von Fluoreszenz und Raman-Mikroskopie
  • Mikroskopische Beobachtung chemischer Reaktionen
  • Nahfeldmikroskopie (SNOM) mit Breitband-Lasern

Publikationen

Bensmann, S., Gaußmann, F., Lewin, M., Wüppen, J., Nyga, S., Janzen, C., Jungbluth, B., Taubner, T.:
Near-field imaging and spectroscopy of locally strained GaN using an IR broadband laser
Opt. Expr. 22 (19), 22369-22381 (2014)
https://doi.org/10.1364/OE.22.022369

Bozkurt, A., Lassner, F., O'Dey, D., Deumens, R., Böcker, A., Schwendt, T., Janzen, C., Suschek, C., Tolba, R., Kobayashi, E., Sellhaus, B., Tholl, S., Eummelen, L., Schügner, F., Damink, L., Weis, J., Brook, G., Pallua, N.:
The role of microstructured and interconnected pore channels in a collagen-based nerve guide on axonal regeneration in peripheral nerves
Biomaterials 33 (5), 1363-1375, (2012)
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2011.10.069

Kaul, R. A., Mahlmann, D. M., Loosen, P.:
Mach-Zehnder interference microscopy optically records electrically stimulated cellular activity in unstained nerve cells
J. Microsc. 240 (1), 60-74, (2010)
https://doi.org/10.1111/j.1365-2818.2010.03385

Schwendt, T., Michalik, C., Zavrel, M., Dennig, A., Spiess, A. C., Poprawe, R., Janzen, C.:
Determination of temporal and spatial concentration gradients in hydrogel beads using multiphoton microscopy techniques
Appl. Spectrosc. 64 (7), 720-726, (2010)
https://doi.org/10.1366/000370210791666372

Spiess, A. C., Zavrel, M., Ansorge-Schumacher, M. B., Janzen, C., Michalik, C., Schmidt, T. W., Schwendt, T., Büchs, J., Poprawe, R., Marquardt, W.:
Model discrimination for the propionic acid diffusion into hydrogel beads using lifetime confocal laser scanning microscopy
Chem. Eng. Sci. 63, 3457-3465, (2008)
https://doi.org/10.1016/j.ces.2008.04.005

Janzen, C., Lenenbach, A., Jander, P., Noll, R.:
Neue Lasermesssysteme für bioanalytische und klinisch-diagnostische Aufgabenstellungen
VDI-BERICHTE 2011, 307-314, (2008)

D. M. Mahlmann, J. Jahnke, P. Loosen:
Rapid determination of the dry weight of single, living cyanobacterial cells using the Mach-Zehnder double beam interference microscope
Eur. J. Phycol. 43 (4), 355-364, (2008)
https://doi.org/10.1080/09670260802168625

Unsere Leistungsangebote decken ein weites Themenspektrum ab. Verwandte Themen zur Lasermikroskopie und weitere Schwerpunkte aus Forschung und Entwicklung finden Sie unter den folgenden Links.

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