Nanoscience and -technology ist derzeit noch relativ stark von der Grundlagenforschung geprägt. Dafür, aber auch für die zügige Umsetzung der Erkenntnisse in entsprechende Technologien und Prototypen und nicht zuletzt für die interdisziplinäre Ausbildung künftiger Wissenschaftler und Ingenieure auf diesem Zukunftsgebiet ist eine umfangreiche Infrastruktur in den Bereichen Materialherstellung, Nanostrukturierung und insbesondere Analytik notwendig. Durch das langjährig gewachsene Nano-Netzwerk in Linz wurden im letzten Jahrzehnt auch nach und nach wesentliche Infrastrukturmaßnahmen getätigt, die für ein international erfolgreiches Agieren auf diesem Gebiet notwendige Voraussetzung sind. Im folgenden soll kurz der derzeitige Stand der Infrastruktur bezüglich Nanoscience and -technology an der TNF dargestellt werden.

Die Technische Service-Einrichtung (TSE) der TNF ist seit Ende der neunziger Jahre als zentrale Einrichtung direkt dem Senat der Johannes Kepler Universität unterstellt. Ihr Zweck ist die Beschaffung, der Unterhalt und z.T. der Betrieb mit eigenem Personal von gemeinsam genutzten Großgeräten und Service-Einrichtungen.
Ein großer Teil des in der TSE vorhandenen Gerätepools ist für die Analytik von Nanostrukturen nutzbar. Beispiele umfassen Elektronen- und Kernspinresonanz-Apparaturen, Raster-Elektronenmikroskope, den einzigen universitären Ionenimplanter in Österreich, Röntgendiffraktometer usw. Daneben ist auch die Anlage für die He-Verflüssigung und -Rückgewinnung in der TSE angesiedelt, die als zentrale Einrichtung von viele Instituten der Physik und Chemie genutzt wird.
Ende der neunziger Jahre wurde im Rahmen des Investitionsprojektes Mikro- und Nanotechnologie der TNF ein Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) beschafft und mit zusätzlichen Mitteln des Landes und aus den Universitäts- und Forschungssondermitteln des Jahres 2001 (sogenannte Universitäts- bzw. Forschungsmilliarde) ausgebaut und in die TSE eingeglieder. Mit dem bereits vorhandenen Rasterelektronenmikroskop mit Mikrosonde steht damit an der TSE eine vollständig eingerichtetes Elektronenmikroskopielabor zur Verfügung. Entsprechend vielfältig ist auch der Kundenkreis, der nicht nur die TNF-Institute sondern auch Kooperation mit österreichischen Firmen umfaßt.

Anfang der neunziger Jahre wurde das Institut für Halbleiterphysik in Linz geschaffen und als wesentliche Infrastrukturmaßnahme mit einem ca. 200 m² großen Reinraum ausgestattet. Neben dem später dazugekommenen Reinraum der Festkörperelektronik an der TU Wien ist dies der einzige voll ausgestattete Reinraum an einer österreichischen Universität. Der Reinraum des Instituts für Halbleiterphysik enthält alle Einrichtungen zur Abscheidung von Halbleiterheterostrukturen (Molekularstrahlepitaxieanlagen für Gruppe-IV-, IV-VI- und II-V-Halbleiterheterostrukturen), zur Strukturierung im Nanometer-Maßstab (optische und Elektronenstrahllithographie, Reaktives Ionenätzen) und zur Herstellung von Prototyp-Bauelementen (Metallisierung, Abscheidung von Dielektrika, Rapid-Thermal-Annealing, Bonder). Darüber hinaus sind On-Wafer-Meßeinrichtungen (Parameter-Analyzer, L-R-C-Brücke) vorhanden, mit denen die Bauelemente nach jedem Prozeßschritt elektrisch charakterisiert werden können.
Neben dem Reinraum der Halbleiterphysik gibt es auch noch einen kleineren Reinraum am Institut für Mikroelektronik des Fachbereichs Mechatronik, der ebenfalls über Abscheide- und Strukturierungseinrichtungen für die Herstellung von Hochfrequenzbauelementen auf der Basis von III-V-Halbleitern verfügt.
Den Reinräumen an der Johannes Kepler Universität kommt österreichweit eine Schlüsselstellung in Forschung und Lehre zu.

Laserbearbeitungsverfahren haben sich in den letzten 30 Jahren in vielen Bereichen der Industrie und Medizin einen festen Platz erobert. Durch Reduzierung der verwendeten Wellenlängen und durch den Einsatz laserinduzierter chemischer und chemo-thermischer Effekte lassen sich so heute auch Strukturen mit lateralen Dimensionen von ca. 100 nm herstellen. Daneben lassen sich durch Laserablation dünne Schichten mit speziellen Eigenschaften abscheiden, in die dann z.B. Nanopartikel eingebettet werden können. Die Voraussetzung für derartige Forschungsaktivitäten wurde in Linz durch die Einrichtung eines Laserlabors mit kurwelligen, gepulsten Exzimerlasern in den neunziger Jahren geschaffen.

Ende der neunziger Jahre wurde in der TNF-Fakultät das Investitionsprojekt Mikro- und Nanotechnologie nach UOG 93 geschaffen. Von einem Konsortium aus mehreren Instituten aus den Fachbereichen Physik, Chemie und Mechatronik wurde ein Dreijahresprogramm entwickelt, das neben der Stärkung der Infrastruktur auch einen Post-Doc-Pool zur verstärkten Aktivierung interdisziplinärer Forschung auf dem Gebiet der Mikro- und Nanotechnologien vorsah.
Das Projekt wurde zwischenzeitlich zumindest teilweise hinsichtlich seines Investitionsanteils umgesetzt. Mit Mitteln des Forschungsministeriums, des Landes Oberösterreich und aus Mitteln der Forschungs- und Universitätsmilliarden wurde das in der TSE angesiedelte Transmissions-Elektronenmikroskopielabor (siehe oben unter TSE) und die zugehörigen Präparationseinrichtungen realisiert. Daneben wurden weitere Geräte der Nanoanalytik beschafft, die jeweils Kooperationsvorhaben von wenigsten zwei Instituten zugute kommen. Insgesamt wurden im Rahmen dieses Projektes mehr als 1.2 Mio. € direkt in den Ausbau der Nanoscience and -technology-Infrastruktur investiert.

Bei der Einwerbung von Mitteln aus der vom Bund 2001 ausgeschriebenen, sogenannten Universitätsmilliarde war die TNF-Fakultät österreichweit besonders erfolgreich. Ein beträchtlicher Teil der nach Linz vergebenen Mittel kam dabei der Nanoanalytik zugute. So wurden Mittel in Höhe von etwa 1.5 Mio. € für die Laborerneuerung und den Ausbau der Nanotechnologie im Bereich der Halbleiter- und Festkörperphysik investiert, ca. 0.4 Mio. € flossen in das o.a. Investitionsprojekt Mikro- und Nanotechnologie, und ein ähnlicher Betrag wurde in der Oberflächenphysik für das erste PEEM-System (Photoemissions-Elektronenmikroskopie) in Österreich und eine Niederenergie-Ionenstreuapparatur (LEIS) investiert.
Mit diesen Mitteln wurde gezielt die Nanoanalytik ausgebaut, die bereits zuvor eine in Österreich herausragende Stellung besaß. So befinden sich zahlreiche Analytikeinrichtungen über die hier aufgeführten, gemeinsam nutzbaren Geräte hinaus an den einzelnen Instituten und Abteilungen. Dazu gehören sicher die Rastersondenmikroskope, die inzwischen mehrfach in z.T. spezialisierten Ausführungen in den Bereichen Angewandte Physik, Atom- und Oberflächenphysik, Biophysik, und Halbleiterphysik vorhanden sind. Andere Analytikmethoden betreffen die optischen Eigenschaften von Nanosystemen, die mit verschiedenen hochauflösenden Spektrometern an mehreren Instituten untersucht werden oder die elektronischen Eigenschaften, die z.B. durch Transportuntersuchungen bei tiefen Temperaturen und bei hohen Magnetfeldern vermessen werden können.

Im Bereich Nanoscience and -technology wurden in den vergangenen Jahren zwei Laboratorien der Christian-Doppler-Gesellschaft eingerichtet (CD-Labors), die wegen ihrer obligatorischen Industriebeteiligung für besondere Anwendungsnähe stehen.

• CD-Labor "Organische Solarzellen" in der Physikalischen Chemie

Das CD-Labor Organische Solarzellen wird vom Institut für Physikalische Chemie (Prof. Sariciftci) und der Firma Konarka Austria betrieben. Es befaßt sich mit der Verwendung von Polymerfilmen für die Herstellung großflächiger, preisgünstiger Plastik-Solarzellen. In das Projekt fließen vielfältige Erkenntnisse der Nanowissenschaften ein. So werden die Solarzellen mit Nanopartikeln als wesentliche Funktionsgruppen des schnellen Ladungstransfers dotiert. Der Synthese derartiger Nanopartikel, beispielsweise aus InCuSe2, kommt daher eine wesentliche Bedeutung zu.

• CD-Labor "Oberflächenoptische Methoden" in der Festkörperphysik

Das CD-Labor Oberflächenoptische Methoden wird vom Institut für Festkörperphysik (Doz. Hingerl) und der Firma Photeon aus Vorarlberg betrieben. Es befaßt sich mit der Simulation und Demonstration sogenannter Photonischer Kristalle. Das sind periodische Modulationen der optischen Eigenschaften eines Festkörpers oder Polymers, die zu neuartigen optischen Eigenschaften führen. ähnlich wie in einem herkömmlichen Kristall entstehen Energie- bzw. Wellenlängenbereiche, in denen sich das Licht nicht ausbreiten kann. Aus Photonischen Kristallen lassen sich so beispielsweise Lichtwellenleiter, energiedispersive Strahlteiler und ähnliche Komponenten auf kleinstem Raum realisieren, wie sie beispielsweise für integrierte Optik auf einem Halbleiterchip oder für optische Multiplexer benötigt werden. Die dazu nötigen Strukturgrößen liegen im Bereich einiger 100 nm, wobei aber hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit der Strukturbreiten und an die Positioniergenauigkeit gestellt werden. Für die Herstellung der Prototypen werden daher die am Institut für Halbleiter- und Festkörperphysik vorhandenen Elektronenstrahllithographie und andere Reinraumeinrichtungen eingesetzt.