Einfluss von Grenzflächen auf die Fluidik dünner Polymerfilme

Más información sobre el libro

Zahlreiche Technologien basieren auf dünnen Filmen und deren Eigenschaften, wie elektronische Bauteile, Photolacke in der Lithographie oder mikrofluidische Messzellen. Eine präzise Kenntnis der Fließeigenschaften auf der Nanometerskala ist in diesen Bereichen unverzichtbar. Ziel der Arbeit ist es, die relevanten Parameter zu charakterisieren und zu quantifizieren, die das Fließverhalten dünner Filme beeinflussen. Im ersten Teil wurde der Prozess der spinodalen Entnetzung untersucht. Der quantitative Vergleich zwischen Experiment und theoretischer Erwartung zeigte, dass thermisches Rauschen im Filmvolumen die Entnetzungsdynamik erheblich beeinflusst. Thermische Fluktuationen verändern die Zeitskala und führen zu einer Vergröberung der Strukturen an der freien Filmoberfläche, wodurch sich das Kapillarwellenspektrum verschiebt. Der zweite Teil befasst sich mit Entnetzungsfronten einzelner Löcher in Polymerfilmen, wobei der Fokus auf der Randbedingung an der Grenzfläche zum festen Substrat liegt, charakterisiert durch die Sliplänge. Zwei Methoden zur Quantifizierung der Sliplänge wurden entwickelt. Der erste Ansatz basiert auf der Entnetzungsgeschwindigkeit, während die bessere Methode die Analyse von Randwülsten um die Löcher nutzt. Ein neues Lubrikationsmodell für starkes Rutschen ermöglichte die Bestimmung der Sliplänge und der Filmviskosität aus dem Randwulstprofil. Diese konsistente Methode bietet eine Grundlage zur Untersuch