Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese neuer photoreaktiver Polymere, die bei Bestrahlung mit Licht (Hg-Dampflampe, fs-gepulster Ti:Sa-Laser) definierte Reaktionen durchlaufen. Mittels kontrolliert-radikalischer Polymerisation und anschließender polymeranaloger Reaktion wurden verschiedene Azobenzen-Derivate, Arylazosulfonat-Derivate und photolabil geschützte Aminogruppen (Nitroveratryloxycarbonyl, Nvoc) in Methacrylat-Polymere eingeführt. Diese Strukturen wurden ausführlich hinsichtlich ihrer Struktur und vor allem ihrer photochemischen Eigenschaften (Extinktionskoeffizienten, Zerfallskinetik) untersucht. Dünne Schichten (d<30nm) der so hergestellten Materialien wurden bei der Entwicklung einer neuen photolithographischen Methode, der plasmonischen Nanolithographie, eingesetzt.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese neuer photoreaktiver Polymere, die bei Bestrahlung mit Licht (Hg-Dampflampe, fs-gepulster Ti:Sa-Laser) definierte Reaktionen durchlaufen. Mittels kontrolliert-radikalischer Polymerisation und anschließender polymeranaloger Reaktion wurden verschiedene Azobenzen-Derivate, Arylazosulfonat-Derivate und photolabil geschützte Aminogruppen (Nitroveratryloxycarbonyl, Nvoc) in Methacrylat-Polymere eingeführt. Diese Strukturen wurden ausführlich hinsichtlich ihrer Struktur und vor allem ihrer photochemischen Eigenschaften (Extinktionskoeffizienten, Zerfallskinetik) untersucht. Dünne Schichten (d<30nm) der so hergestellten Materialien wurden bei der Entwicklung einer neuen photolithographischen Methode, der plasmonischen Nanolithographie, eingesetzt.:INHALTSVERZEICHNIS ABBILDUNGSVERZEICHNIS TABELLENVERZEICHNIS ABKÜRZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG UND ZIELSTELLUNG 2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 2.1 PHOTOREAKTIVE POLYMERE 2.1.1 Azobenzenhaltige Polymere und deren Anwendungen 2.1.2 Arylazosulfonathaltige Polymere und deren Anwendungen 2.1.3 Photolabil geschützte Amine in Polymeren und zur Oberflächenstrukturierung 2.2 NICHT-LINEAR OPTISCHE EFFEKTE - FREQUENZVERDOPPLUNG 2.3 OBERFLÄCHENPLASMONENRESONANZ UND SHG AN METALLISCHEN NANOPARTIKELN 2.4 PHOTOCHEMISCHE STRUKTURIERUNG DÜNNER SCHICHTEN 2.5 NANOLITHOGRAPHISCHE STRUKTURIERUNG MITTELS PLASMONISCHER EFFEKTE AN METALLNANOSTRUKTUREN 3 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 3.1 AZOBENZENHALTIGE POLYMERE 3.1.1 Synthese niedermolekularer Azobenzen-Derivate 3.1.2 Anbindung an Polymermatrix 3.1.3 Photochemische matrixabhängige Untersuchung der Isomerisationskinetik 3.1.4 Bestrahlung in dünnen Schichten mit gepulstem Femtosekunden-Laser 3.2 ARYLAZOSULFONATHALTIGE POLYMERE 3.2.1 Kontrolliert-radikalische Polymerisation von Arylazosulfonat-Monomeren 3.2.1.1 Synthese der arylazosulfonathaltigen Monomere 3.2.1.2 RAFT-Polymerisation von (AS-Mon2) 3.2.2 Polymeranaloge Einführung von Arylazosulfonateinheiten 3.2.3 Präparation und Bestrahlung dünner Schichten 3.3 PHOTOLABIL GESCHÜTZTE AMINOPOLYMERE 3.3.1 Synthese von statistischen Nvoc-geschützten Aminocopolymeren 3.3.1.1 Anbindung des Nvoc-geschützten Amins über Esterbindung 3.3.1.2 Anbindung des Nvoc-geschützten Amins über Reaktion mit Nvoc-Cl 3.3.2 Nvoc-haltige Diblockcopolymere 3.3.2.1 Synthese von P(MMA-co-GMA)-b-P(MMA-co-NvocCMS) 3.3.2.2 Synthese von P(MMA-co-MAA)-b-P(MMA-co-NvocAEMA) 3.3.3 Präparation dünner Schichten der (Block-)Copolymere 3.3.4 Bestrahlung mit gepulstem Femtosekunden-Laser 4 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 5 EXPERIMENTALTEIL 5.1 ANALYTISCHE METHODEN 5.2 AUFBAU FÜR DIE FS-LASER-BESTRAHLUNG 5.3 VERWENDETE CHEMIKALIEN 5.4 SYNTHESEN 5.4.1 Azobenzen-Derivate 5.4.1.1 Niedermolekulare Verbindungen 5.4.1.2 Polymerisationen und polymeranaloge Reaktionen 5.4.2 Arylazosulfonate 5.4.2.1 Niedermolekulare Verbindungen 5.4.2.2 Freie radikalische Polymerisation 5.4.2.3 RAFT-Polymerisationenen 5.4.2.4 Polymeranaloge Reaktion 5.4.3 Nvoc-geschützte (Block-)Copolymere 5.4.3.1 Niedermolekulare Verbindungen 5.4.3.2 Polymerisationen 5.4.3.3 Polymeranaloge Reaktionen 5.5 WAFERREINIGUNG UND PRÄPARATION DÜNNER SCHICHTEN LITERATURVERZEICHNIS DANKSAGUNG VERSICHERUNG