Publikationsrepositorium - Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

Die Entwicklung neuer Materialien geht meistens einher mit der Schaffung neuer funktionalisierter Nanostrukturen. Strukturuntersuchungen sind dabei der Schlüssel, um eine Verbindung zwischen der Funktion und den strukturellen Eigenschaften, welche diese Funktion generieren, herstellen zu können. Dieses Wissen macht es möglich neuartige Materialien mit genau vorbestimmten Eigen-schaften zu entwerfen. Dünne nanostrukturierte Schichten können Ober- und Grenzflächen-eigenschaften derart beeinflussen, dass die Materialeigenschaften von konventionellen Werkstoffen optimal an die jeweilige Aufgabe angepasst werden können. Dabei wird die Funktion von Nanostrukturen nicht nur von deren innerer Struktur sondern zu einem großen Teil durch Ihre Morphologie und Oberfläche bestimmt.
Kleinwinkel-Röntgenstreuung im streifenden Einfall (GISAXS - Grazing incidence small angle scattering) hat den Vorteil gegenüber bildgebenden mikroskopischen Methoden (TEM, SEM), dass in der Regel keine aufwendige Probenpräparation notwendig ist und größere Probenvolumina untersucht werden können. GISAXS erlaubt es die Morphologie von oberflächennahen Strukturen als auch deren (innere) Elektronendichteverteilung zu ermitteln. GISAXS-Untersuchungen wurden lange fast ausschließlich an spezialisierten Synchrotronstrahllinien durchgeführt, da die Anforderungen an die Strahlqualität, Detektor und Experimentierfläche (sehr lange Strahllinie) mit konventionellen Laborgeräten gar nicht oder nur schlecht zu erfüllen waren. Seit einigen Jahren kann man beobachten, dass die Kleinwinkelstreuung Einzug in das Labor hält. Die Entwicklung von Mikrofokusquellen in der Kombination von leistungsfähigen Optiken und vor allem die Entwicklung neuer Halbleiter-flächendetektoren etabliert GISAXS-Untersuchungen zunehmend an Laborgeräten.