Mikro-Nano-Strukturierung

 

Prinzip

Auf einer Goldschicht mit UKP-Lasereinzelpulsen induzierte Nanojets. Urheberrecht: Lehrstuhl für Lasertechnik LLT Auf einer Goldschicht mit UKP-Lasereinzelpulsen induzierte Nanojets.

Die kurze Wechselwirkungszeit zwischen UKP-Laserstrahlung mit einem Festkörper führt zu einem extremen Ungleichgewicht. Durch dieses Ungleichgewicht lassen sich beispielsweise metallische Zustände in Halbleitern oder auch starke thermische Verspannungen in Metallen oder Dielektrika induzierten. Die Relaxation dieser Zustände kann zur Formation von Mikro- und Nanostrukturen genutzt werden, die kleiner sind als das optische Beugungslimit. Die verständnisorientierte Analyse der Formationsdynamiken und Herstellung maßgeschneiderter Strukturen stellen die Forschungsschwerpunkte dar.

 

Verwendung

Auf Silzium mit UKP-Laserstrahlung induzierte selbstorganisierte periodische Oberflächenstrukturen, sogenannte Riffel. Urheberrecht: Lehrstuhl für Lasertechnik LLT Auf Silzium mit UKP-Laserstrahlung induzierte selbstorganisierte periodische Oberflächenstrukturen, sogenannte Riffel.

Potentielle Anwendungsfelder dieser Strukturen sind zum Beispiel im Bereich der Oberflächenfunktionalisierung zu finden. Durch maßgeschneiderte Oberflächenstrukturen können Adhäsionseigenschaften von Flüssigkeiten auf einer Oberfläche eingestellt werden und so selbstreinigende oder reibungsoptimierte Oberflächen hergestellt werden.

Auch die optischen Eigenschaften eines Festkörpers lassen sich durch die Oberflächenbeschaffenheit die gezielte manipulieren. Dadurch ergeben sich potentielle Anwendungen in der Plasmonik, der Sensorik oder der Photovoltaik ergeben.

Senkrecht auf der Oberfläche stehende Antennen können sowohl für die Kontaktierung von Mikroelektronik als auch für sensorische Anwendungen eingesetzt werden.

 

Themenschwerpunkte

Die folgenden Links stellen einige Themenschwerpunkte der Gruppe Ultrakurzpulsbearbeitung am LLT im Bereich der Mikro-Nano-Strukturierung detailliert vor:

Herstellung von Graphen

Induzierung von Nanoantennen

Herstellung von Nanostrukturen für nahfeldoptische Anwendungen

 

Links

Mikrostrukturierung am Fraunhofer ILT

Nanostrukturierung am Fraunhofer ILT

DFG Schwerpunktprogramm 1327

 

Jahresberichte

Nanoantennen

Laserinduzierte Nanostrukturen für nahfeldoptische Anwendungen

Mikrostrukturierung von metallischem Glas

Oberflächenfunktionalisierung