Nanotechnológiai eljárás kidolgozása UV hullámhossztartományban működő, integrált fotonikus komponensek előállításához
Az agy mikroskálán történő jellemzéséhez használt méréstechnika komoly technológiai hátteret igényel. A MTA EK NAP B Implantálható Mikrorendszerek kutatócsoport, melyben a jelen dolgozat is készült mikro- és nanotechnológiai eljárásokkal állít elő olyan eszközöket, melyek ezt az igényt hivatottak kielégíteni.
A sejtszintű kutatások egyik általános módja az idegsejtek lokális ingerlése, majd a kiváltott válasz regisztrálása elektromos potenciálváltozás formájában. Az ingerlés történhet többféleképpen, az ultraibolya sugárzással történő gerjesztés nanotechnológiát igénylő megvalósítása miatt az utóbbi időben került a kutatás előterébe.
A munka távlati célja olyan mikroeszköz megvalósítása és optikai tesztelése, mely idegszövetbe ültetve 310 nm-hez közeli hullámhosszú fénystimulusokat képes a szövetbe integrált módon becsatolni, ezáltal lokálisan elősegíteni különböző azidált molekulák bekötődését. A jelen munka során atomi rétegleválasztás (ALD), lift-off technika és elektronsugaras litográfia (EBL) kombinálásával dolgoztam ki egy technológiai folyamatot. Ennek lényege, hogy olyan be- és kicsatoló rácsokkal ellátott hullámvezető struktúra kialakítása lehetséges, mely a fenti hullámhossz tartományban egy szálcsatolt lézerforrásból megfelelő hatásfokú becsatolást tesz lehetővé.
Az egyes technológiai lépések paramétereinek hatását pásztázó elektronmikroszkópiával (SEM) és atomerő mikroszkópiával (AFM) jellemeztem. Az így optimalizált eljárással olyan mintákat hoztam létre, melyekkel optikai mérések is végezhetők. Ezen minták előállításához már a BME TTK Atomfizika Tanszék munkatársaival együttműködve szimulációs eredményeket is felhasználtam.
A dolgozat első részében röviden áttekintem az elektromágneses hullámmal történő gerjesztés történeti, valamint az ehhez szükséges csatoló rácsok elméletének fizikai hátterét. Ezt követően bemutatom az alkalmazott technikákat, a mintakészítés folyamatát, a mérési berendezéseket, valamint a kidolgozott technológiai folyamatot. Végül bemutatom a kidolgozott folyamat egyes lépéseinek technológiai optimalizálására vonatkozó eredményeimet.
szerző
-
Szegedi Domonkos
Fizikus mesterképzési szak (MSc)
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Fekete Zoltán
tudományos munkatárs, Természettudományi Kutatóközpont (külső) -
Dr. Lukács István Endre
tudományos főmunkatárs, EK MFA (külső)
