Kontakt

Jan Hald
Nano

+45 25459019
jha@dfm.dk

Jørgen Garnæs
+45 45255884
jg@dfm.dk

Kai Dirscherl

+45 25459023
kdi@dfm.dk

Poul-Erik Hansen

+45 25459022
peh@dfm.dk

Sabrina Rostgaard Johannsen
+45 25459031
srj@dfm.dk

Guanghong Zeng
+45 25459034
gz@dfm.dk

Nanometrologi

DFM har mere end 20 års erfaring med anvendelsen af scanning probe mikroskopi (SPM) til udmåling og karakterisering af overfladestrukturer på mikrometer og nanometer skala. Foruden SPM anvendes optisk diffraktions mikroksopi (ODM), ellipsometry og scatterometry til karakterisering af nanostrukturer. Vores mission som Danmarks nationale metrologiinstitut omfatter akkrediteret certificering af kundeemner, typisk overfladestrukturer på nanometer skala. Eksempler på de brede anvendelsesmuligheder kan ses på posteren "An accurate look at the nanoscale". Forskningen på DFM er drevet af opgaven til at videregive nanometrologi på et internationalt videnskabeligt niveau til danske brugere. Hertil hører forskning til opnåelsen af stadig større målenøjagtighed for kritiske dimensioner. Udover det reagerer DFM dynamisk på aktuelle måletekniske udfordringer på nanometer skalaen, så som karakterisering og egenskabsbestemmelser af nanopartikler. Flere projekter fokuserer på målemetoder til at bestemme bl.a. partiklernes elasticitet, photo-katalytiske aktivitet, brydningsindeks samt størrelse og biologisk levedygtighed af luftbårne partikler.

Atomic Force Microscopy

Længdemålinger på nanometer (nm) niveau (1 nm = 0,000001 mm) laves ved hjælp af et atomic force mikroskop (AFM), hvor en laser-detekteret spids skanner en overflade. DFM har et avanceret AFM med afstandssensorer der er konstrueret til ultra nøjagtig udmåling af overflader. Indenfor kvalitetskontrol anvendes AFMet også, når dimensioner skal dokumenteres i form af et kalibreringscertifikat for diameteren af nanopartikler, ruheden af en overflade, dybden af en grøft eller perioden af et gitter.

 

Optiske metoder

DFM udvikler metoder til optisk karakterisering af nanostrukturer og partikler. DFM anvender ellipsometry til materialekarakterisering (tykkelse, brydningsindeks, korrosionsanalyse), scatterometry til karakterisering af nanopartikler og nanostrukturer og brydningsindeksbestemmelse af nanopartikler ved hjælp af laser diffraktion. 

 

Billeddannende skatterometri

Denne metode, udviklet af DFM, kan karakterisere nanostrukturerede overflader på flere cm2 med en nøjagtighed på få nanometer vha. synligt lys.

Metoden er op til 100 gange hurtigere end f.eks. AFM og elektronmikroskopi, uden at gå på kompromis med nøjagtigheden eller brugervenligheden. Derudover kan teknikken også kan anvendes på sprøjtestøbte emner med mikro/nano-strukturerede overflader. Man kan desuden måle på områder ned til under 5 µm x 5 µm, og man behøver først at vælge et analyseområde EFTER målingen er udført.

DFM har indgivet en patentansøgning på billeddannende skatterometri og arbejder i øjeblikket videre med at forbedre teknikken. Læs mere i vores paper om billeddannende skatterometri

"I work with the theoretical and numerical treatment of challenging inverse scattering problems. In Poul-Erik Hansen, Danish Fundamental Metrology, I found a competent and resourceful experimental partner who enabled me to apply and validate my research in an industrially relevant context, and push the limits of existing models and methods. DFM provided services in the production and high-quality scatterometry of nanostructures on substrates, and contributed with valuable know-how within functional nanomaterials and metrology in general".

Mirza Karamehmedovic, IWT Uni Bremen