Nanostrukturierung von porosem Silizium fur aktive optische Nahfeldsonden
Die fortschreitende Erh\xf6hung des Integrationsgrades moderner elektronischer und optoelektronischer Bauelemente erfordert im zunehmenden Ma\xdfe eine Funktionalisierung von Systemstrukturen auf Nanometerskala. In diesem Zusammenhang bietet por\xf6ses Silizium (PSi) ein heute noch nicht absch\xe4tzbares Anwendungspotential, da vor allem seine optischen Eigenschaften auf Quanteneffekten (\u201equantum confinement\u201c) in Kristalliten beruhen, deren Ausdehnung nicht mehr als wenige Nanometern betragen. So sind beispielsweise sehr einfach aufgebaute nanoskalige Punkt- und Linienstrukturen aus por\xf6sem Silizium vorstellbar, die ganz bestimmte optische, aber auch elektrische Eigenschaften besitzen. \nDie vorliegende Arbeit tr\xe4gt mit ihren Untersuchungen zur Herstellung von integrierten PSi-Emittersensoren f\xfcr die optische Nahfeldmikroskopie zur Erforschung und Entwicklung solcher nanoskaligen Funktionselemente bei. Dabei mu\xdfte weitgehend technologisches Neuland beschritten werden, denn der geforderte Miniaturisierungsgrad f\xfcr Nahfeldlichtquellen verlangte eine Verfeinerung der Strukturierungsverfahren f\xfcr por\xf6ses Silizium bis zur Gr\xf6\xdfenordnung von 100 nm und darunter. Die speziell zu diesem Zweck entwickelten lokalen PSi-Formierungsverfahren eigenen sich jedoch nicht nur f\xfcr die definierte und reproduzierbare Formierung nanoskaliger PSi-Regionen an nahfeldoptischen Sensorspitzen. Da sie zu herk\xf6mmlichen Siliziumtechnologien kompatibel sind, erm\xf6glichen sie die extrem lokalisierte, monolithische Integration von por\xf6sem Silizium in Si-Bauelementen der unterschiedlichsten Strukturformen. \nIm Ergebnis der Arbeit konnten zwei verschiedene L\xf6sungswege zur Realisierung eines integrierten optischen PSi-Nahfeldsensors aufgezeigt werden. Diese beruhen zum einen auf dem herk\xf6mmlichen AFM-Siliziumcantilever und zum anderen auf einem neu entwickelten AFM-Scherkraftsensor. Beide Fertigungskonzepte erlauben eine \xf6konomisch vertretbare Herstellung des Sensors in einem kostensparenden industriellen Batch-Proze\xdf, da alle notwendigen technologischen Herstellungsschritte parallelisierbar und in \xfcbliche Herstellungsprozesse der Rastersondenfertigung auf Halbleiterbasis implementierbar sind.