Science Research at UvA-VU: ARCNL

Dr. Stefan Witte is als onderzoeker verbonden aan het Advanced Research Center for Nanolithography (ARCNL) waar natuurkundigen van de UvA en VU nauw samenwerken op het gebied van nanolithografie. Maar wat voor onderzoek doen ze daar nu precies?

19-06-2015 | 16:07

In november 2013 is het Advanced Research Center for Nanolithography (ARCNL) opgezet. Dit instituut is opgezet in een samenwerking tussen de VU, UvA, FOM, NWO en ASML. Laatstgenoemde is een bedrijf dat apparaten maakt voor de productie van computerchips en is een belangrijke ontwikkelaar van toepassingen die worden gebruikt in natuurkundig onderzoek.

Nanolithografie (nano, naar het Griekse woord voor dwerg) is een onderdeel van de nanotechnologie en richt zich op het maken van applicaties voor nanostructuren. Of, zoals dr. Stefan Witte (Vrije Universiteit) het verwoordt: ‘Het is een aspect van de natuurkunde waarbij op zeer kleine oppervlakten structuren worden aangebracht, bijvoorbeeld op computerchips. De kracht zit ‘m in de hoeveelheid structuurtjes die je op een chip kwijt kunt, dat zijn tientallen miljardsten van een centimeter. Het wordt bizar klein, je kijkt dan naar structuren met een afmeting in de orde van honderd atomen breed.’

Lensloze microscoop
Dergelijke nanostructuren zijn dan te klein om met het oog te kunnen waarnemen, daarvoor zijn speciale apparaten nodig. ‘Nu gebeurt dat bijvoorbeeld met de atomic force microscope,’ legt Witte uit. ‘Dan wordt de oppervlakte met een naaldje minutieus gescand. Maar deze methode is complex en tijdrovend.’

Witte heeft, als groepsleider van een onderzoeksgroep, een techniek ontwikkeld waarbij opppervlakte niet per stukje in beeld wordt gebracht, maar waarbij het mogelijk is in één keer een significant deel van een nano-oppervlak te zien. Hiervoor bedacht hij een lensloze microscoop die, door extreem ultraviolet licht op een object te schijnen en naar de uiteenlopende lichtverstrooiingen te kijken, de structuren als een soort foto laat zien. ‘We hebben de eerste resultaten binnen en het blijkt een krachtige tool te zijn om nanostructuren in beeld te brengen,’ aldus Witte. ‘Het is een geheel nieuwe manier met veel mogelijkheden voor zowel fundamenteel onderzoek als toepassingen. Dit onderzoek kan van grote waarde zijn.’

Compleet pakket
In de zomer wordt zijn team uitgebreid met drie onderzoekers. Over de samenwerking tussen de bètafaculteiten is Witte te spreken. ‘Bij de UvA en de VU liggen de zwaartepunten van onderzoek binnen de natuurkunde anders, waardoor de expertises grotendeels complementair zijn en elkaar kunnen versterken. Samen is het eigenlijk een compleet pakket van de verschillende aspecten van natuurkunde. Die gecombineerde expertise heeft er ook sterk aan bijgedragen dat juist hier in Amsterdam het ARCNL is gevestigd.’

ARCNL - highlights