Es soll ein Rasterkraftmikroskop zur Bestimmung intrinsischer Ladungsträgermobilitäten in hochgeordneten, selbstorganisierenden Monolagen (SAMs) organischer Halbleiter-Moleküle (OSCs) angeschafft werden. Neben der Messung kleinster Ströme (HR-CAFM bis in Sub-100-fA-Bereich) mit hoher lateraler Auflösung unter Schutzgas soll das AFM auch zur lithographischen, elektrochemisch-gestützten Herstellung zweidimensionaler, hochgeordneter SAMs mit definierter Größe und Form in ethanolischem bzw. wässrigem Medium bis hinunter in den Sub-µm- bzw. den nm-Bereich genutzt werden. Dabei wird die AFM-Spitze als Lithographiewerkzeug verwendet und das elektrische Feld zur Herstellung der SAMs in einer elektrochemischen Flüssigzelle erzeugt. Die Datenerfassung (Strommessung, Materialkontrastdarstellung, Topographie) muss in einem Modus erfolgen, in dem eine kleinstmögliche, jedoch kontrollierbare mechanische Wechselwirkung der SAMs bzw. SAM-Moleküle mit der rasternden AFM-Spitze gewährleistet ist.
Das anzuschaffende Rasterkraftmikroskop soll als Tip-Scanner ausgelegt sein. Es muss eine minimale Drift des Scanners in xy-Richtung sowie ein minimales Rauschen in z-Richtung gewährleistet sein. Das Gerät soll in erster Linie der hochpräzisen Bestimmung von Leitfähigkeiten (sowohl im Kontakt-Modus, als auch im nicht-resonant oszillierenden Abbildungsmodus) von hochgeordneten, selbstorganisierenden, zweidimensionalen Monolagen (SAMs) organischer Halbleiter-Moleküle (OSCs) dienen. Diese leitfähigen SAM Inseln sollen in einer zweidimensionalen Matrix aus isolierenden Molekülen mittels der sog. Nanografting- bzw. Nanoshaving-Technik erzeugt werden, wobei die Position, Form und Größe der Inseln exakt definiert werden können. Dazu muss die AFM-Spitze mittels einer integrierten Lithographie-Software in einer mit ethanolischen oder wässrigen Lösungen gefüllten Perfusionszelle über die Oberfläche des Substrates geführt werden. Die Perfusionszelle muss dabei so beschaffen sein, dass die Erzeugung der hochgeordneten SAM-Inseln unter Zuhilfenahme eines elektrischen Feldes erfolgen kann (Elektrochemiezelle) und die anschließende hochpräzise Strommessung (nach dem Spülen und Trocknen) in der gleichen Zelle auch unter Schutzgas möglich ist.
Um während der Strommessung die mechanische Wechselwirkung zwischen AFM-Spitze und den SAMs zu minimieren, ist die Anwendung eines oszillierenden Abbildungsmodus notwendig. Dabei soll in jedem Abtastzyklus zur Leitfähigkeitsmessung eine direkte Bestimmung der Abbildungskraft in Echtzeit (sowohl in Gasatmosphäre als auch in Flüssigkeit) erfolgen, worauf alle Abbildungsparameter automatisch und kontinuierlich optimiert werden. Die Anzahl der pro Zeiteinheit in diesem Modus erreichbaren Datenpunkte soll möglichst hoch sein ohne dabei an Messgenauigkeit (insbesondere Leitfähigkeit) zu verlieren. Mögliche Einflüsse wie z. B. die Änderung des Deflection Signals aufgrund von Cantileverdrift sollen automatisch und kontinuierlich eliminiert werden können. Um den Ladungstransport auf Bereichen mit sehr geringer Leitfähigkeit neben Bereichen mit höherer Leitfähigkeit auch quantitativ untersuchen zu können, muss das anzuschaffende AFM technisch die Möglichkeit bieten - ohne Änderung der Position der AFM-Spitze relativ zum Substrat - einen breiten Strombereich in ein und demselben Scanfeld gegebenenfalls mit unterschiedlichen Vorverstärkerstufen abzudecken und darzustellen, ohne dass dabei Umbaumaßnahmen erforderlich sind oder die Empfindlichkeit für Messungen sehr kleiner Ströme leidet.
Für die spätere Wiederfindung und das „Treffen“ von erzeugten Strukturen mit der AFM-Spitze ist (a) eine optische Live-Beobachtung (z. B. durch ein Mikroskop) sowie die Dokumentation (Aufnahme von Bildern mittels Kamera) der Position der AFM-Spitze relativ zur Substratoberfläche mit guter optischer Auflösung und großem Gesichtsfeld notwendig, bzw. (b) eine strikt vertikale Annäherung der Spitze an das Substrat erforderlich. Zur Identifizierung von Oberflächenbereichen oder SAMs mit unterschiedlichen Eigenschaften, werden nicht nur Leitfähigkeitsmessungen herangezogen, es sollen zudem komplementär und gleichzeitig auch Materialkontraste (Elastizität, Adhäsion, Reibung, Topographie) untersucht und simultan (Ort und Zeit) darstellbar sein. Eine motorisierte, freie Probenpositionierung muss vorhanden sein, ebenso die Möglichkeit, verschiedene Bereiche auf der Probe software-seitig vorzudefinieren, die dann automatisch von der AFM-Spitze angesteuert und untersucht werden. Ein xy-Scanbereich, der die Abbildung auch mehrerer Strukturen mit Dimensionen um die 10 µm ermöglicht, muss verfügbar sein. Das angebotene Gerät muss die Option zur Integration einer Temperatureinheit beinhalten, mit der das Gerät nachträglich ohne Umbaumaßnahmen oder Einschränkungen der Nutzbarkeit aufgerüstet werden kann. Die Bauweise des AFM muss offen gestaltet sein, sodass auch eigene experimentelle Aufbauten in das System integriert werden können.
Jeder Anbieter muss auf Wunsch durch Messungen an Referenzproben des Endnutzers nachweisen, dass er die geforderten Spezifikationen erfüllt.