SBS

Substratbonden mittels SAM-Au-Stempelung

Das zu entwickelnde Verfahren beruht auf der selbstorganisierenden Erzeugung von sogenannten Monolayern (SAM, "Self-assembled monolayer" auf Metalloberflächen). Hierbei ordnen sich kleine organische Moleküle auf einer geeigneten Oberfläche selbst zu einer Monolage an. Dieser Prozess wird oft an Goldoberflächen, die mit Thiol-Lösungen behandelt werden, durchgeführt. In den bereits durchgeführten Versuchen wurde ebenfalls Gold verwendet, während in der Phase der Serienüberführung aus Gründen der Wirtschaftlichkeit andere Metalle wie beispielsweise Palladium, verwendet werden sollen. Der einfachste denkbare Weg zum Erzeugen einer Haftwirkung ist die Verwendung eines  zweifaches Thiols – ein Dithiols, welches dann, wie in der Abbildung 2 gezeigt, die Verbindung zur zweiten Oberfläche herstellt.

Aktueller Stand

Bei den bisherigen Arbeiten wurden Versuche zur Goldbeschichtung, zur Synthese und Charakterisierung von Dithiolen und erste Grundversuche zum Fügen durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass das Fügeergebnis, wie bereits in Vorbetrachtungen vermutet, sehr stark von der Oberflächenrauigkeit der Metallschicht abhängt. Für Unebenheiten in atomarer Größenordnung (2 bis 5 Å) ist die Verwendung  kommerziell erhältlicher Dithiole wie 1,8‑Octandithiol (d = 12 Å) oder 1,9‑Nonandithiol (d = 13 Å) ausreichend. Die Überbrückung größerer Spaltabstände aufgrund größerer Rauigkeiten erfordert jedoch die Synthese neuer längerer Dithiole. Eine relativ einfache Methode, solche Verbindungen herzustellen, besteht in einer stufenweisen Verlängerung mit Hilfe von Spacern. Werden diese abwechselnd mit Dithiolen aufgetragen, so kann die Schichtdicke auf das gewünschte Maß gesteigert werden. Erste erfolgreiche Versuche zur Herstellung solcher Thiole wurden durchgeführt.

Weitere geplante Arbeiten umfassen Bondversuche mit der Variation technologischer Parameter, Bondfestigkeits-Tests sowie Untersuchungen an anwendungsnahem Mustern.