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Nanosurf AG - Smart Instruments for Nanoscience & Nanotechnology© 2003 Nanosurf AGNCCR-Vorlesung
Kann ich mit Nanotechnologie Geld verdienen?
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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
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Kann Nanosurf mit Nanotechnologie Geld verdienen?
Loris Scandella, Nanosurf AG
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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
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1 µm
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easyScan DFM
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Woher hat die Nanotechnologie ihren Ursprung?
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G. Binnig and H. Rohrer Nobelprize for physics
1986
IBM Rüschlikon Switzerland
Source: IBM
1981 First Generation
Scanning Tunneling Microscope (STM)
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1997 First Generation
easyScan STM
L. Howald, R. Sum and D. Brändlin
Nanosurf AG Switzerland
Graphite atoms
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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
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Technology Center TENUM
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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
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Ein gutes Produkt.
Eine gute Idee?
Am Besten der Markt !
Was braucht es, um erfolgreich zu sein?
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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
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Eine gute Idee?
• Forschungsprojekte
• Kundenwünsche
• Fachtagungen
• Literatur: Fachzeitschriften, Patentrecherchen
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Am Besten der Markt!
Production/
Quality Control
Development
Research
Education
STM AFM & DFM PLL / SC
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Entwicklung: Innovationsmanagement
Quelle: Ch. Burmann 2002
Lebenszyklus eines Produktes
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Verkauf: Vertriebsmanagement, Spedition,Support
UNIVERSAL
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Sales meeting
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Marketing: Kundengewinnung,Konkurrenz, Marktstudien
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Marketing ist nicht nur verkaufen
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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
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Charakteristik von high-tec Marketing
Markt Ungewissheit
Wettbewerbs Sprunghaftigkeit
Technolog.Ungewissheit
Marketing zu betreiben heisst
Risiken zu reduzierenQuelle: MohrFolie adaptiert nach M. Reinhold, HSG
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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
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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
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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
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easyScan AFM - Three major advantages
affordable
easy to use
portable
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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)
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20 nm × 20 nm 5.5 nm × 5.5 nm
Charge density waves on TaS2
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Spectroscopy
V= 780 mV
I= 1nA
V= 50 mV
I= 1nA
Current versus Voltage
Gold sample
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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
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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
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Rasterkraftmikroskop
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Nanosurf AG - Smart Instruments for Nanoscience & Nanotechnology© 2003 Nanosurf AGNCCR-Vorlesung
Bearbeitung
Beschichtung
Reinigung
Fabrikation und
Veredelung
Oberflächen
Verschleiss Abrasion
Korrosion
Alterung
Ungewollte Veränderungen
Morphologie
Homogenität
Defektanalyse
Metrologie
Länge
Breite
Rauheit
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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
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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
Tastschnittgeräte
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Internationale Normen
www.mahr.com
Andere Dokumente
ISO 3274
ISO 5436-1
ISO 4288
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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
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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
Tastschnittgeräte
3D Raster Elektronenmikroskope
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Nanosurf AG - Smart Instruments for Nanoscience & Nanotechnology© 2003 Nanosurf AGNCCR-Vorlesung
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
Tastschnittgeräte
3D Raster Elektronenmikroskope
Raster Sondenmikroskope
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Nanosurf AG - Smart Instruments for Nanoscience & Nanotechnology© 2003 Nanosurf AGNCCR-Vorlesung
50 µm × 50 µm
Spritzgussteil
10 µm × 10 µm
DVD-Master
Höhe der Struktur: 120 nm
Metrologie - Morphologie
Interferenzgitter
10 µm × 10 µm
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Nanosurf AG - Smart Instruments for Nanoscience & Nanotechnology© 2003 Nanosurf AGNCCR-Vorlesung
Fabrikation und Veredelung
2 µm × 2 µm × 45 nm
Funktionelle Beschichtung
1 µm × 1 µm × 4 nm
Linse
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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
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Nanosurf AG - Smart Instruments for Nanoscience & Nanotechnology© 2003 Nanosurf AGNCCR-Vorlesung
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
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Ungewollte Veränderungen
20 µm × 20 µm × 110 nm
Verschleiss einer Hartbeschichtung
3 µm × 3 µm × 280 nm
Korrodierte Rohroberfläche
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Kosmetikindustrie
40 µm × 40 µm
unbehandeltes Haar
Topographie
20 µm × 20 µm
gefärbtes Haar
Topographie Phase
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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.
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Qualitätsprüfung von Kugelschreiberkugeln
Keramik KugelRauheit: 8.2 nm
Wolframkarbid KugelRauheit: 2.4 nm
10 µm × 10 µm
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ProduktionHöhereQualität
Zufriedene Kunden
EntwicklungProzess
OptimierungEinsparungen
ForschungNeue
ProdukteNeue Märkte
SchulungNeues
Know-howQualifizierteFachkräfte
Kundennutzen des Rasterkraftmikroskops in der Industrie
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