Oberflächen- und Dünnschichtanalyse
FACHBEREICH 6.1
Der Fachbereich Oberflächen- und Dünnschichtanalyse betreibt die Entwicklung und Anwendung von fortgeschrittenen Methoden der bildgebenden chemischen Mikrobereichs- und Oberflächenanalytik in allen Anwendungsfeldern der Oberflächentechnologie und Materialentwicklung. Diese Analytik wird skalenübergreifend (10 nm – einige 10 µm) bereitgestellt.
Im Rahmen der Aufgabe „Metrologie in der Chemie“ werden neue Ansätze zur Herstellung von Rückführungsketten verfolgt. Das Qualitätsmanagement im Bereich dieser Analytik wird durch metrologiebezogene und pränormative Forschung, Normenentwicklung und -pflege, Organisation von Ringversuchen und Workshops sowie die Bereitstellung von zertifizierten Referenzmaterialen weiterentwickelt.
Die Weiterbildung von Fachkräften auf dem Gebiet der Mikrobereichs- und Oberflächenanalytik wird durch die Ermöglichung von Promotionsarbeiten (gemeinsam mit Universitäten) und PostDoc-Aufenthalten unterstützt.
Projekte
Graphene: Europe in the Lead Coordination and Support Action
ACCORDs - Green deal inspired correlative imaging-based characterization for safety profiling of 2D materials
PowerElec - Development of novel metrological methods and instrumentation supporting a step-change in productivity of the power electronics industry
PlasticsFatE - Plastics Fate and Effects in the human body
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Kompetenzen
- Morphologische Charakterisierung von Materialoberflächen: Größe, Form, Topografie, Porosität
- Chemische Charakterisierung der Materialoberfläche: Elementzusammensetzung (qualitativ und quantitativ), Oxidationsstufen, chemische Bindungszustände
- Schichtanalyse: Schichtdicke, chemische Zusammensetzung, optische Eigenschaften, inklusive Beschichtungstechnik
- Partikelanalyse inklusive dedizierte Probenpräparation: Partikelgrößenverteilung, Form, Oberflächenfunktionalisierung, Core-Shell-Strukturen
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Arbeitsschwerpunkte
- Entwicklung von Referenzverfahren, -materialien und -daten für die Risikoabschätzung von Nano(strukturierten)materialien/ Advanced Materials
- Dünnschichtanalytik an Halbleitern, Metallen, Polymeren, Energie und 2D-Materialien
- Normung und Metrologie von 2D-Materialien (Graphen-related 2D materials)
- Charakterisierung von Energiematerialien im Mikrometer und Nanometerbereich
Gremientätigkeit:
- DIN: NA 062-08-16 AA Chemische Oberflächenanalyse und Rastersondenmikroskopie, NA 62-08-18 AA Elektronenmikroskopie und Mikrobereichsanalyse, NA 062-08-17 AA Nanotechnologien, NA 062-01-61 AA Mess- und Prüfverfahren für Schichten und Schichtsysteme
- ISO: ISO/TC 201 Surface Chemical Analysis, ISO/TC 202 Microbeam Analysis, ISO/TC 229 Nanotechnologies, ISO/TC 107 Metallic and other inorganic coatings
- CCQM Working Group on Surface Analysis (CCQM-SAWG)
Leitung von internationalen prä-normativen Projekten:
- VAMAS/TWA 2 Surface Chemical Analysis, P A33: Chemical composition of functionalized graphene with X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)
- VAMAS/TWA 34 Nanoparticle Populations, P 15: Measurement of particle size and shape distribution of bipyramidal titania including deposition from liquid suspension
- VAMAS/TWA 34 Nanoparticle Populations, P 16: Measurement of (relative) number concentration of bimodal silica nanoparticles including deposition from liquid suspension
- VAMAS/TWA 41 Graphene and Related 2D Materials, P13: Lateral size of graphene oxide flakes by Scanning Electron Microscopy (SEM)
- VAMAS/TWA 45 Micro and Nano Plastics in the Environment, P2: Development of standardized methodologies for characterisation of microplastics with microscopy and spectroscopy methods
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Angebotsspektrum/Technische Ausstattung
- (Harte) Röntgenphotoelektronenspektroskopie (HAXPES, XPS)
- Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie (ToF-SIMS)
- Ellipsometrie
- Analytische Rasterelektronenmikroskopie (REM)
- Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDS)
- Transmissions-Rasterelektronenmikroskopie (T-SEM)
- Auger-Elektronenmikroskopie (SAM)
- Röntgenabsorptionsspektroskopie (XAS, NEXAFS)
- Infrarotspektroskopie und -mikroskopie
- Weisslichtinterferenzmikroskopie
- Beschichtungstechnologien: Elektronenstrahlverdampfen und Magnetronsputtern, Plasma-CVD
- hotoelektronenspektroskopie für die chemische Analyse (ESCA)
- Oberflächen-Messtechnik im Mikro- und Nanometerbereich (VDI/VDE-GMA 4.22)
- Quantitative Microstructural Analysis (VAMAS/TWA 37)
- Ellipsometer mit sich ergänzendem Spektralbereich und Ausrüstung
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Publikationen des Fachbereichs
In der Datenbank PUBLICA finden Sie Veröffentlichungen von Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen der BAM.
Veröffentlichungen des Fachbereichs Oberflächen- und Dünnschichtanalyse in PUBLICA
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Dr.-Ing. Vasile-Dan Hodoroaba, Fachbereich Oberflächenanalytik und Grenzflächenchemie der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Die BAM ist eine wissenschaftlich-technische Bundesoberbehörde
im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.
