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Projekt
Zeitaufgelöste Beobachtung und Modellierung der Entstehung laserinduzierter Nanostrukturen
Antragstellerinnen / Antragsteller
Dr. Dmitry Ivanov; Professorin Dr. Larissa Juschkin; Professor Dr. Reinhart Poprawe; Professor Dr. Thomas Taubner
Fachliche Zuordnung
Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
Förderung
Förderung von 2009 bis 2016
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 79254975
In diesem Vorhaben wird die laserinduzierte Nanostrukturierung von Metallen, Halbleitern und Dielektrika theoretisch und experimentell erforscht. Untersucht werden insbesondere die Entstehungsdynamik von, mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung hergestellten Nanobumps bzw. –jets und die Formation von selbstorganisierten, periodischen Riffelstrukturen bei Bestrahlung mit Mehrfachpulsen. Pump-Probe-Messtechniken, basierend auf EUV-Mikroskopie und optischer Messtechnik werden zur Untersuchung der Strukturentstehungsdynamik mit großer zeitlicher und räumlicher Auflösung angewendet. Dies ermöglicht die Analyse der noch nicht geklärten physikalischen Prozesse und komplexen dynamischen Vorgänge, und darüber hinaus die Evaluierung der technischen Grenzen bei der Materialbearbeitung mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung. Die Ergebnisse der zeitaufgelösten Messungen fließen in eine atomistisch-kontinuumsphysikalische Simulation ein und dienen der Verifikation des Modells. Die Synergie von experimentellen und theoretischen Untersuchungen wird zur fundamentalen Klärung der Entstehung von Femtosekundenlaser-induzierten Sub-100-nm-Strukturen genutzt. In der ersten Projektphase wurde die innovative Laserbearbeitungstechnologie zur Herstellung der Nanostrukturen etabliert und weiterentwickelt. In der hier beantragten Phase werden die grundlegenden zeitaufgelösten Untersuchungen und die Modellierung der Entstehungsdynamik auf Oberflächen-(Riffel-)Strukturen sowie die Strukturierung von Halbleitern und Dielektrika ausgedehnt. Darüber hinaus werden in dem anwendungsorientierten Teil dieses Projektes verschiedene Applikationen von laserinduzierten Nanostrukturen wie die Durchkontaktierung von Dünnschichtsystemen, Nanoantennen für die optische Rasternahfeldmikroskopie und die plasmonische Kollimation von Diodenlaserstrahlung realisiert, charakterisiert und bewertet.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
