Jacob Hoogenboom start FOM-valorisatieproject voor ultrasnelle SEM-microscopie
Met een valorisatiesubsidie van de Stichting FOM gaat TUD-onderzoeker Jacob Hoogenboom een systeem karakteriseren waardoor met een gewone SEM microscoop extreem snelle metingen mogelijk worden. Voor dit systeem hebben de TU Delft en FOM gezamenlijk een patent aangevraagd. In september start Gerward Weppelman, die eerder als FOM-oio aan het systeem werkte, als postdoc binnen het project. Het project is een publiek-private samenwerking tussen FOM en FEI.
De onderzoeksgroep van Hoogenboom aan de TU Delft bestudeert onder andere het gedrag en de optische eigenschappen van nano-antennes. Een goed instrument daarvoor is kathodeluminescentiemicroscopie, waarbij de nanostructuren worden aangeslagen met een elektronenbundel waardoor ze licht uitzenden dat wordt gedetecteerd. "Deze techniek is echter ongeschikt om het gedrag van nano-antennes in de tijd te bestuderen, omdat de processen sneller gaan dan je met gewone elektronica kunt volgen", vertelt Gerward Weppelman.
Pulserende elektronenbundel
De oplossing om met een langzame detector toch snelle processen te bekijken is om gebruik te maken van een gepulseerde bundel. Weppelman: "Deze zogenoemde pump-probe-techniek wordt veel gebruikt in de laserfysica en doet denken aan een stroboscoop." De afgelopen jaren werkte Weppelman aan een microchip die de elektronenbundel stabiel kan laten pulseren. Deze microchip wordt geschakeld door een laserpuls waarna de elektronenbundel razendsnel over een kleine opening heen beweegt. Voor de onderzoeksgroep was het een belangrijke vereiste dat de chip eenvoudig te gebruiken moest zijn in een bestaande raster elektronen microscoop (SEM: scanning electron microscope), zoals die van samenwerkingspartner FEI, zonder het werk van andere gebruikers onmogelijk te maken. "Dat was voor onszelf praktisch, maar ook belangrijk voor een bredere toepasbaarheid van de techniek", aldus Weppelman.
Patent
De onderzoekers hebben veelbelovende resultaten geboekt met de door Weppelman tijdens zijn promotieonderzoek gefabriceerde chip. Zo veelbelovend dat FOM en TU Delft voor het systeem patent hebben aangevraagd. Met de valorisatiesubsidie kan Weppelman nu als postdoc aan de slag om het systeem verder te karakteriseren. "We willen nog preciezer kijken wat er met de elektronenbundel gebeurt als hij door het systeem gaat. Ook willen we de tijdsrespons van het systeem karakteriseren op nog kleinere tijdschalen", vertelt hij. "Daarnaast willen we onderzoeken hoe de fabricage van de chip opgeschaald kan worden zodat hij in de toekomst commercieel geproduceerd zou kunnen worden."
Nieuwe samenwerkingsprojecten
FOM wil meer aandacht geven aan het betrekken van het midden- en kleinbedrijf (mkb) bij fundamenteel onderzoek. In de toekomst worden projecten zoals hierboven beschreven, mogelijk gemaakt binnen de instrumenten KIEM-HTSM en LIFT-HTSM. Vernieuwende samenwerkingsprojecten van bedrijven en onderzoeksinstellingen, waarin het bedrijfsleven wil investeren, kunnen daarvoor bij FOM projecten aanvragen. Meer informatie is te vinden via de FOM-website.
Contactinformatie
Jacob Hoogenboom, (015) 278 59 20.