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
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.
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
Das Mikroskop ist von Openflexure.org, HIER ist der Link dazu und HIER findet ihr die Doku dazu.