Laserscanningmikroskop

Beschaffung eines 3D Laserscanningmikroskops VK-X3000/X3100 der Firma Keyence Deutschland GmbH zur Oberflächen- und Topographieanalyse nanometerskaliger Strukturen sowie zur Kalibrierung eines 3D-Nanodruckers.

Beschaffung eines 3D-Lasercanningmikroskops mit einem Vergrößerungsbereich von 42x bis 28880x. Das Mikroskop verfügt über diverse Standardobjektive (motorisierter Revolver mit 5x 10x 20x 50x), einem 10x Interferenz-Objektiv sowie einem hochauflösenden 150x Objektiv mit einer numerischen Apertur von 0,95. Das spezialisierte 3D-Laserscanningmikroksop verfügt über komplementäre Messprinzipien, bestehend aus I.) Konfokalem Laser, II.) Fokusvariation III.) Weißlichtinterferometrie und erreicht eine maximale Auflösung von 0,01 nm in z-Richtung und 0,1 nm x-y Auflösung durch ein im System integriertes Weißlichtinterferometer. Die komplementären Messprinzipien (Triple Principle Integrated) erlauben Analysen sowohl im Nanometer-, Mikrometer- und Millimeterbereich in nur einem System ohne aufwendige Umbauten. Das Laserscanningmikroskop verfügt neben der 3D-Messfähigkeit über Messmethoden eines vollwertigen Lichtmikroskops (Hell-, Dunkelfeld-, Mix-Beleuchtung und Segmente des Ringlichts steuerbar). Durch komplementäre Ringbeleuchtung, Koaxialbeleuchtung und Mix-Beleuchtung werden optimale Beleuchtungsszenarien ohne zusätzliches Equipment garantiert. Eine laserinduzierte Plasmaspektroskopieeinheit kann in dem Gerät modular nachgerüstet werden (keine zusätzliche Einheit außerhalb des Mikroskops erforderlich). Die Option der modularen Nachrüstung ist zwingend erforderlich für zukünftige Materialanalysen unter Umgebungsbedingungen. Eine Auflösung von bis zu 0,01 nm ist erforderlich, um 3D-gedruckte Nanostrukturen, abgeschiedene Dünnschichten, sowie mittels 2,5D Graustufen- und Elektronenstrahllithographie hergestellte nano-/mikroskopische Profile bzgl. Oberflächenrauigkeiten (im Nanometerbereich), Abmessungen/Kantensteilheiten- und Profile (Mikrometer- bis Millimeterbereich) auf Substraten bis zu 200 mm Durchmesser in nur einem System ohne Umbauten zu analysieren. Weiterhin werden mit diesem System Strukturierungs- und Abbildungsqualitäten und Ergebnisse konventioneller UV-Lithographiesysteme, einer Nanoimprintlithographie sowie Ätzprofile (sowohl Nass- als auch Trockenätzprozesse) von Materialien in genannten Reinraum schnell und flexibel ohne den Einsatz einer aufwendigen Rastelektronenmikroskopie mit vergleichbarer Auflösung überprüft. Das VK-X3000 umfasst einen violetten Laser, einen 16-Bit Photomultiplier, einen 5,6 MP CMOS Bildsensor, eine Betrachtungs-/Analyse- und Bildzusammensetzungssoftware, einen PC inkl. Monitor und Stromversorgung, einen Winkeltisch und einen motorisierten Objekttisch. Die Keyence Deutschland GmbH bietet als einziger Hersteller eine KI-gestützte Bedienungssoftware mit einer unbegrenzten Anzahl an Standortlizenzen sowie eine unbegrenzte Anzahl an Schulungen vor Ort.

Der Auftrag kann nur von einem bestimmten Wirtschaftsteilnehmer ausgeführt werden, da aus technischen Gründen kein Wettbewerb vorhanden ist. Der Auftrag ist gem. Art. 32 Abs. 1 i.V.m. Abs. 2 lit b) ii) RL 2014/24/EU (§ 14 Abs. 4 Nr. 2 lit. b VGV) im Verhandlungsverfahren ohne vorherige Bekanntmachung zu vergeben, da der Auftragnehmer alleiniger Lieferant der vertragsgegenständlichen - in dieser sehr komplexen Form an besondere Anforderungen geknüpften - Leistungen ist. Nur aufgrund dieser Alleinstellung kann die Universität Siegen objektiv den essentiellen Dienstbetrieb der Hochschule mit allen seinen Bereichen und damit den Teil der Daseinsfürsorge des Bildungsauftrages aufrechterhalten - mithin wurde keine künstliche Einschränkung der Auftragsvergabeparameter vorgenommen und es gibt keine vernünftige Alternative oder Ersatzlösung i.S.v. Art. 32 Abs. 1 i.V.m. Abs. 2 lit b) Satz 2 RL 2014/24/EU (§ 14 Abs. 6 VGV). Aufgrund der Beschaffung einer EFRE-geförderten Pilotlinie für integrierte Sensoren, wird ein 3D-Laserscanningmikroskop zur Prozesskontrolle und Kalibrierung technologischer Verfahren (z.B. 3D-Nanodrucker, Atomlagendepositions- und Ätzverfahren, UV-, Laser-, Elektronenstrahl-, Graustufen-, Nanoimprintlithographie) beschafft. Das System erweitert funktional die Mikroskopie des 600m2 großen INCYTE Reinraums der Universität Siegen. Durch den Einsatz des flexibel nutzbaren 3D-Laserscanningmikroskops werden neue Auflösungsbereiche ermöglicht unter Verzicht von aufwendiger, zeit- und kostenintensiver Vakuumtechnologie. Die Keyence Deutschland GmbH ist der einzige Hersteller und Vertreiber eines 3D Laserscanning-Mikroskops (VK-X3000/VK-X3100), was in einem System I.) komplementäre Messmethoden in Form von konfokaler Lochblendenoptik, Fokusvariation und Weißlichtinterferometrie für Messapplikationen im Millimeter-, Mikrometer- und Nanometerbereich unabhängig von Material und Geometrie vereint, II.) durch KI-gestützte Scan-Funktionalität eine automatische Einstellung der Laserintensität und des Höhenbereichs ermöglicht, III.) ein 150x Objektiv mit einer numerischen Apertur von 0,95 für maximale Vergrößerung anbietet und IV.) die Möglichkeit der modularen Nachrüstbarkeit einer laserbasierten Materialanalysieeinheit (laserinduzierte Plasmaspektroskopie) in einem geschlossenen System ermöglicht. Das 3D-Laserscanningmikroskop erreicht in Verbindung mit dem Weißlichtinterferometrie-Modul eine Auflösung bis zu 0,01 nm in z-Richtung und verfügt über Messmethoden eines vollwertigen Lichtmikroskops (Hell-, Dunkelfeld-, Mix-Beleuchtung und Segmente des Ringlichts steuerbar). Durch komplementäre Ringbeleuchtung, Koaxialbeleuchtung und Mix-Beleuchtung werden optimale Beleuchtungsszenarien ohne zusätzliches Equipment ermöglicht. Nur der 3D Laserscanning-Mikroskop (VK-X3000/VK-X3100) von Keyence verschiedene Messmethoden " integriert in einem System" vereint, was für groß- und kleinskaligen Analyse (nm - mm) notwendig ist, bestehend aus: 1.) Konfokal Laser (Lochblende) 2.) Fokusvariation mit Laser und einer Wellenlänge < 425 nm (für hohe Laterale- und Tiefenauflösung) und 1 mW Leistung 3.) Weißlichtinterferometrie (Weißlichtinterferometer integriert im System für hochpräzise 3D-Oberflächentopographie von Dünnschicht- und 2D-Materialien) 4.) laserinduzierte Plasmaspektroskopieeinheit nachrüstbar 5.) ein 150x Objekt mit 0,95 NA mit dem eine Vergrößerung von bis zu 28800x, damit man nm-genau Proben flächig analysieren können. Nur aufgrund dieser Alleinstellung kann die Universität Siegen objektiv die speziellen wissenschaftlichen Forschungsarbeiten anforderungsgerecht ausführen - mithin wurde keine künstliche Einschränkung der Auftragsvergabeparameter vorgenommen und es gibt keine vernünftige Alternative oder Ersatzlösung i.S.v. Art. 32 Abs. 1 i.V.m. Abs. 2 lit b) Satz 2 RL 2014/24/EU (§ 14 Abs. 6 VGV).