Neue Materialien und Analyse
Analysemethoden und Modifikationen für die Materialien von morgen
Neue Materialien stehen im Zentrum von Innovationen – ob in den Bereichen Energie, Mobilität, Elektronik oder Medizintechnik.
Um sie tiefgreifend zu verstehen und präzise zu entwickeln, sind fortschrittliche Analyse- und Modifikationstechniken unerlässlich. Hi-Acts ermöglicht genau das: Partnerschaften zwischen Industrie und Wissenschaft für tiefgehende Einblicke in die Materialien von morgen – mit Zugang zu führenden beschleunigerbasierten Technologien, modernster Infrastruktur und wissenschaftlicher Expertise.
Überblick
1. Materialien und Oberflächen optimieren
Ionenimplantation für höhere Leistung: Einsatz von hochenergetischen Ionenstrahlen zur Modifikation der physikalischen und elektrischen Eigenschaften von Halbleitermaterialien.
Oberflächenbearbeitung durch Ionenbeschuss: Materialabtrag durch Beschuss eines Festkörpers mit energetischen Ionen (Ionenerosion oder Ionsputtern).
2. Nanostrukturen für innovative Anwendungen
Maßgeschneiderte Membranen für Sensorik und Filtration: Die Herstellung von Membranen mit exakt definierten Nano- und Mikroporen, die durch Bestrahlung mit hochenergetischen Schwerionen und anschließendes chemisches Ätzen erzeugt werden.
Maßgeschneiderte Nanodrähte für Elektrochemie und Katalyse: Die kontrollierte Herstellung von Nanodraht-Arrays und komplexen Nanonetzwerken.
Die Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf Innovation GmbH macht langjährige Expertise in Ionenimplantation, -modifikation und -analytik für die Industrie, z. B. Mikroelektronik, zugänglich. Lesen Sie mehr!
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Die Arbeitsgruppe betreibt spezialisierte Anlagen, mit denen Materialoberflächen gezielt durch Ionenstrahlen verändert und verbessert werden können – auch bei Bauteilen bis zu 200 Millimetern Durchmesser. Das Verfahren wird sowohl für Industrieprojekte als auch für Forschung genutzt und ermöglicht es, Eigenschaften wie Härte, Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit oder die elektrische Leitfähigkeit – etwa in der Halbleiterfertigung – präzise einzustellen.
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Untersucht werden Prozesse, bei denen Ionen mit geringer Energie Materialoberflächen gezielt verändern – etwa zum Reinigen, Glätten, Aufrauen oder zur Herstellung feinster Nanostrukturen. Je nach eingesetztem Verfahren lassen sich Materialien präzise abtragen, modifizieren oder neu strukturieren, wodurch vielfältige Anwendungen in Technik und Forschung ermöglicht werden.
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Bei der Bestrahlung von Materialien entstehen durch energiereiche Ionen sogenannte Ionenspuren, die in Polymeren chemisch zu offenen Kanälen geätzt werden können. Diese Ionenspurmembranen lassen sich gezielt funktionalisieren und als Schablonen zur Herstellung von Nanodrahtstrukturen nutzen.
Mehr erfahrenJOHANNES BLUM
Innovation Manager
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