3D-Druck Mikroskope und atomare Schichten

Hier zeigen wir, wie man mit günstigen Mitteln und einfachen Methoden ein 3D-gedrucktes Mikroskop aufbauen kann und auch wie man es für ein erstes Experiment nutzen kann.
Achtung: sowohl der Aufbau, als auch das Experiment sind schon eher etwas für ältere Schüler:innen! Unser Kurs hierzu besteht i.d.R. aus drei Einheiten zu je drei bis vier Stunden.

1. Nachmittag: Aufbau Mikroskop, Theorie eines Halbleiters
2. Nachmittag: Fertigstellung Mikroskop, Exfolierung von Kristallschichten
3. Nachmittag: Exfolierung und Untersuchung der Kristallschichten (im Idealfall monoatomare TMDC-Lagen)

Konzept und Grundlagen
Kristalle und Exfolierung
Mikroskop
Ergebnisse

Konzept und Grundlagen

HIER gibts ein kleines Erklärvideo!

Zunächst: das Mikroskop haben nicht wir entwickelt, es ist ein Projekt der OpenFlexure-Community und nennt sich OpenFlexureMicroscope.

Das Mikroskop besteht aus Teilen aus dem 3D-Drucker und einem Raspberry Pi mit der originalen Raspberry Pi Kamera V2, ganz ohne zusätzliche und aufwändige Linsen.

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Kristalle und Exfolierung

Kristall

Wir verwenden WS_2, da dies ein ungiftiger TMDC-Kristall ist. Wir haben einfach bei namhaften Kristallherstellern angefragt und einen 5x5x5 mm^3 großen Kristall geschenkt bekommen. Der reicht für sehr sehr viele Exfolierungen.

Exfolierung

Material:

Blue Tape
Scotch Tape
Objektträger
PDMS-Substrat (von AG Schüller)
TMDC-Kristall, z.B. WS2 (ungiftig, photolumineszent im gelblich-roten Bereich) http://www.hqgraphene.com/ (evtl. Reststücke einer AG der nächsten Uni, ...)
Mikroskop
Grüner Laser (523nm)
Filter für grünen Laser

Mikroskop