Benutzer:El.Sarmiento/Soft-Lithographie
Soft-Lithographie (engl. "weiche Lithographie") ist eine Form der Oberflächenstrukturierung in µm- oder auch nm-Maßstab. Sie unterscheidet sich von der wesentlich bekannteren Lithographie dadurch, dass keine lithographischen Masken sowie damit verbundene Prozesse zur Strukturerzeugung genutzt werden, sondern die Strukturierung mittels Verformung weicher, meist elastischer Materialien in der µm- oder nm-Ebene erfolgt. Die Prozesse unterscheiden sich dabei untereinander teils erheblich, weshalb es auch nicht eindeutig ist, was zur Soft-Lithographie gezählt werden kann und was nicht. Der etwas irreführende Name Soft-Lithographie erklärt sich dadurch, dass mit den im Folgenden genannten Prozessen Strukturierungen im Größenbereich, in der Art der Strukturierung sowie der Präzision (d.h. Defektdichte) erzielt werden können, die zum Zeitpunkt der Erfindung der jeweiligen Methoden mit lithographischen Prozessen vergleichbar waren bzw. teils auch immer noch sind.
Wrinkling
Die bekannteste Methode innerhalb der Soft-Lithographie ist das sog. Wrinkling (engl. "Faltenbildung"). Hierbei wird zunächst ein Zwei- oder Mehrschichtsystem aus unterschiedlichen Materialien erzeugt. Diese unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Dicke sowie ihrer Materialeigenschaften. Entscheidend für die Faltenbildung sind lediglich zwei Faktoren bei der Erzeugung des Mehrschichtsystems: 1) Die oberste der (mindestens) 2 Schichten muss ein um mindestens eine Größenordnung höheres E-Modul als die darunterliegenden Schichten aufweisen, zudem muss sie 2) bedeutend dünner (> 2 Größenordnungen) als die darunter liegenden Schichten im Gesamten sein.
Im darauffolgenden Schritt wird das Mehrschichtsystem parallel zur Grenzfläche komprimiert, wobei sich ab einem Schwellenwert der Komprimierung Falten auf der Oberfläche bilden, die - je nach Art der Kompression - verschiedenartige Faltenmuster hervorrufen. Erfolgt uni- oder biaxiale Komprimierung, bilden sich repetitive Muster, weshalb man von kontrollierter Faltenbildung spricht. In diesem Fall können die elastischen und topologischen Eigenschaften sowohl vorab berechnet als auch quantitativ analysiert werden. Dies ist vereinfachend mithilfe der folgenden Formel möglich:
mit
Hierzu werden 2 gegensätzliche K
