Ontwikkeling van nieuwe methoden voor de nano-optische karakterisering van 2D-materialen

Optische spectroscopietechnieken zijn cruciaal in tal van analytische methodes. Door de diffractielimiet kunnen ze echter niet op nanometerschaal ingezet worden. Dit is problematisch voor 2Dmaterialen, zoals grafeen en de overgangsmetaaldichalcogeniden (TMD's), waarvan de eigenschappen gedefinieerd worden op nanoschaal. Deze 2D materialen hebben naast vele andere toepassingen ook een toekomst als actief materiaal voor goedkope LED's, fotovoltaïsche cellen en fotodetectoren. Daarom is het van cruciaal belang om over optische technieken te beschikken die die diffractielimiet breken. Een tip-gebaseerde nabije-veld optische techniek zoals “Tip-Enhanced Near-Field Optical Microscopy” (TENOM) kan de nodige resolutie bieden voor het analyseren van dergelijke 2D-materialen. TENOM is echter notoir moeilijk en wordt daarom alleen toegepast door een select aantal onderzoeksgroepen.
Het doel van dit project is om nieuwe, zeer reproduceerbare methoden voor TENOM-tips te ontwikkelen op basis van metaalnanodraden en daarna TENOM te gebruiken om standaard en gefunctionaliseerde 2D-materialen te analyseren. Op die manier kan inzicht verkregen worden in hoe orde en wanorde op nanoschaal de eigenschappen op macroschaal dicteren. Deze kennis zal vervolgens gevalideerd worden in devices. In dit project zullen we dus TENOM verder ontwikkelen tot een betrouwbare en performante techniek die het potentieel van spectroscopische analytise tot op nanoschaal brengt, en toepassen op 2D materialen.