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Synthese photoreaktiver Polymere zur optischen Strukturierung dünner Schichten

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

Identiferoai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:28100
Date09 May 2014
CreatorsGeorgi, Ulrike
ContributorsVoit, Brigitte, Kuckling, Dirk, Technische Universität Dresden
Source SetsHochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden
LanguageGerman
Detected LanguageGerman
Typedoc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

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