Kann ich mit Nanotechnologie Geld...

Nanosurf AG - Smart Instruments for Nanoscience & Nanotechnology© 2003 Nanosurf AGNCCR-Vorlesung

Kann ich mit Nanotechnologie Geld verdienen?


Nanotechnology

In Japan, Nanotechnology is often used to describe the construction of nanostructures for future electronic technologies, and development of equipment for measure atthe nanometer level. In Europe, "nanotechnology" is characterized as "the direct control of atoms and molecules." The NSF/WTEC study uses a definition that contains both ofthese meanings: technology that arises from exploitation ofnovel and improved properties, phenomena and processes specific at the intermediate scale between atoms/moleculesand bulk behavior (that is, 0.1 to 100 nm).

www.nsf.gov


Kann Nanosurf mit Nanotechnologie Geld verdienen?

Loris Scandella, Nanosurf AG


Inhalt

• Wie organisiert sich ein kleines NanotechnologieUnternehmen? – Entwicklung: Innovationsmanagement– Produktion: Fabrikation, Zulieferanten, Qualitätskontrolle– Verkauf: Vertriebsmanagement, Spedition, Support– Marketing: Konkurrenz, Marktstudien, Kundengewinnung

• Einsatz der Nanosurf Produkte mit Beispielen


1 µm


easyScan DFM


Woher hat die Nanotechnologie ihren Ursprung?


G. Binnig and H. Rohrer Nobelprize for physics

1986

IBM Rüschlikon Switzerland

Source: IBM

1981 First Generation

Scanning Tunneling Microscope (STM)


1997 First Generation

easyScan STM

L. Howald, R. Sum and D. Brändlin

Nanosurf AG Switzerland

Graphite atoms


Project partner

• Jet Propulsion Laboratory

• University Neuchâtel, Institute forMicrotechnology

• University Basel, Institute for Physics

• Nanosurf AG www.mars -afm.ch

Atomic Force Microscopy on Mars


Technology Center TENUM


Nanosurf AG

Nanosurf AG company set up by the three founders in Liestal, Switzerlandas a start-up from Basel university.

June 1997

12 highly motivated people with more than 50 years of experience in nanotechnology (especially SPM)

Personnel

Nanosurf moves to Technology Center TENUM January 2001

FAMARS project : first AFM for NASA Mars mission1998-1999

KTI start-up label (1998), Innovation prize from the cantons of Basel (1998), Technologie Standort Schweiz (2000)

Awards

Birth of product idea easyScan – smart, portable, affordable SPM systems. Development begin.

March 1996


Ein gutes Produkt.

Eine gute Idee?

Am Besten der Markt !

Was braucht es, um erfolgreich zu sein?


Ein gutes Produkt.

Industrial quality control,research & development

Education at Universities

easyScan DFM

E-Line STM/AFM

November 2002

June 2003

Industrial quality control,research & development

easyScan AFMNovember 2000

Basic researcheasyPLLOctober 1999

October 2001

Education at UniversitieseasyScan STMJuly 1997


Eine gute Idee?

• Forschungsprojekte

• Kundenwünsche

• Fachtagungen

• Literatur: Fachzeitschriften, Patentrecherchen


Am Besten der Markt!

Production/

Quality Control

Development

Research

Education

STM AFM & DFM PLL / SC


Entwicklung: Innovationsmanagement

Quelle: Ch. Burmann 2002

Lebenszyklus eines Produktes


Verkauf: Vertriebsmanagement, Spedition,Support

UNIVERSAL


Sales meeting


Marketing: Kundengewinnung,Konkurrenz, Marktstudien


Marketing ist nicht nur verkaufen


Nanotechnologie ist High-Tec

• High technology Industrien sind engagiert im Design, Entwicklung und Einführung von neuen Produkten und/oder wissenschaftlich innovative Herstellungsprozesse durch systematische Anwendung von wissenschaftlichem Wissen.

Quelle: MohrFolie adaptiert nach M. Reinhold, HSG


Charakteristik von high-tec Marketing

Markt Ungewissheit

Wettbewerbs Sprunghaftigkeit

Technolog.Ungewissheit

Marketing zu betreiben heisst

Risiken zu reduzierenQuelle: MohrFolie adaptiert nach M. Reinhold, HSG


Diffusion von neuen Technologien

• Die Geschwindigkeit der Diffusion lässt sich

nicht voraussagen

• Schlüsselfaktoren, die die Geschwindigkeit beeinflussen: – Relative Vorteile

– Kompatibilität

– Einfachheit

– Einsetzbarkeit

Source: E. M. Rogers, „The Diffusion of Innovations“Folie adaptiert nach M. Reinhold, HSG


Why should anybody buy from you at all?• “I don’t know who you are.

• I don’t know your company.

• I don’t know your company’s products.

• I don’t know what your company stands for.

• I don’t know your company’s customers.

• I don’t know your company’s records.

• I don’t know your company’s reputation.

• Now - what is it you wanted to sell me?”

Quelle: McGraw HillFolie adaptiert nach M. Reinhold, HSG


EarlyMajority

InnovatorsEarly

AdoptersLate

MajorityLaggards

l Technology enthousiasts

l Visionaires l Pragmatists l Conservatives l Sceptics

„Chasm“

Generic Product

Mainstream MarketMarket Centric Approach

Whole product

Early Market, Product Centric Approach

Performance Systems

Value Based Pricing

Cost Based and Competition Based Pricing

Technology Adoption Life Cycle

Quelle: Geoffrey A. Moore, 1991: Crossing The ChasmFolie adaptiert nach M. Reinhold, HSG


easyScan AFM - Three major advantages

affordable

easy to use

portable


Atomic Resolution images on HOPG

STM image raw data of HOPG

scan size: 4 nm0.34nm

0.25nm 0.14nm

From the lattice model of graphite onecan see that there are two differentpositions of the carbon atoms in thegraphite crystal lattice (see e.g. R.C. Tatar)


20 nm × 20 nm 5.5 nm × 5.5 nm

Charge density waves on TaS2


Spectroscopy

V= 780 mV

I= 1nA

V= 50 mV

I= 1nA

Current versus Voltage

Gold sample


I-s curve

I = 1nA, V= 0.1V

( ))(-exp0

ssAI −∝ φ

( )sI 73.10exp=

A= 10.25 (eV)-1/2 nm-1

�= 1.09 eV


Dynamic Force Microscopy with easyPLL

CaF2 (111): individual ions at steps,C. Barth and M. Reichling (University of München)

MFM on Permalloy Particles,X. Zhu, P. Grutter et al.

(McGill and MIT)

Si(111) 7x7 with rest-atoms,T. Eguchi and Y. Hasegawa (The University of Tokyo)

1nm

easyPLL

FM sensor controller

easyPLLdigital FM detector


Rasterkraftmikroskop


Bearbeitung

Beschichtung

Reinigung

Fabrikation und

Veredelung

Oberflächen

Verschleiss Abrasion

Korrosion

Alterung

Ungewollte Veränderungen

Morphologie

Homogenität

Defektanalyse

Metrologie

Länge

Breite

Rauheit


Vergleich der Limiten topographischer Messsysteme

nach Margaret Stedman, Prec.Eng. 9 (1987)149

nm µm mm

Strukturbreite

nm

µm

mmS

tr

uk

tu

rh

öh

e

Optische Instrumente




nm µm mm

Strukturbreite

nm

µm

mmS

tr

uk

tu

rh

öh

e


Tastschnittgeräte


Internationale Normen

www.mahr.com

Andere Dokumente

ISO 3274

ISO 5436-1

ISO 4288


Rillentiefe : 0.24 µm

z: 0.4 µm

63 µm

63 µm

Auflagekraft : 5 mN

Radius : 5 µm

Modifikation einer polierten Stahloberfläche durch ein Tastschnittgerät




nm µm mm

Strukturbreite

nm

µm

mmS

tr

uk

tu

rh

öh

e


Tastschnittgeräte

3D Raster Elektronenmikroskope




nm µm mm

Strukturbreite

nm

µm

mmS

tr

uk

tu

rh

öh

e


Tastschnittgeräte

3D Raster Elektronenmikroskope

Raster Sondenmikroskope


50 µm × 50 µm

Spritzgussteil

10 µm × 10 µm

DVD-Master

Höhe der Struktur: 120 nm

Metrologie - Morphologie

Interferenzgitter

10 µm × 10 µm


Fabrikation und Veredelung

2 µm × 2 µm × 45 nm

Funktionelle Beschichtung

1 µm × 1 µm × 4 nm

Linse


Polierte Zylinderoberfläche

60 µm × 60 µm × 100 nm

12 µm × 12 µm × 50 nm

60 µm × 60 µm × 190 nm

Rauheit: 11 nm Rauheit: 20 nm

12 µm × 12 µm × 190 nm

Handpoliert Maschinell poliert


300 nm

55Gold Film (15 µm × 15 µm), kleines Quadrat rechts

36Keramik (15 µm × 15 µm), kleines Quadrat links

43Ganzes Bild (40 µm × 40 µm)

Sa [nm]Oberflächenrauheit

Goldelektrode auf polierter Keramik


Ungewollte Veränderungen

20 µm × 20 µm × 110 nm

Verschleiss einer Hartbeschichtung

3 µm × 3 µm × 280 nm

Korrodierte Rohroberfläche


Kosmetikindustrie

40 µm × 40 µm

unbehandeltes Haar

Topographie

20 µm × 20 µm

gefärbtes Haar

Topographie Phase


Durchmesser : 0.4 bis 1.2 mm

Wie wichtig ist die präzise Rauheitsmessung für die Funktion einer Kugelschreiber Kugel?

Für einen optimalen Tintenfluss muss die Rauheit zwischen 2 und 10 nm betragen.


Qualitätsprüfung von Kugelschreiberkugeln

Keramik KugelRauheit: 8.2 nm

Wolframkarbid KugelRauheit: 2.4 nm

10 µm × 10 µm


ProduktionHöhereQualität

Zufriedene Kunden

EntwicklungProzess

OptimierungEinsparungen

ForschungNeue

ProdukteNeue Märkte

SchulungNeues

Know-howQualifizierteFachkräfte

Kundennutzen des Rasterkraftmikroskops in der Industrie


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !

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