Erzeugung von Sub-100nm Strukturen mittels infrarotem Sub-15-Femtosekunden-Lasermikroskop

• Antragsteller: Professor Dr. Karsten König; Professor Dr. Helmut Seidel; Dr. Martin Straub
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 79316073

In der ersten Projektphase wurden auf der Basis von Multiphotonenprozessen Sub-100-Nanometer- Strukturen in Festkörperoberflächen, dünnen Filmen und im Inneren von Materialien erzeugt. Dies geschah mit einem neuartigen kompakten Sub-15-Femtosekunden-Laser-Nanoprocessing-Mjkroskop, das mit Pikojoute-Pulsen hoher Repetitionsrate bei Wellenlängen um 800 nm arbeitet. An Indium-Zinn-Oxid Filmen wurden In Abhängigkeit von der Bestrahlungsdosis Schnittfolgen mit einer Periode von 70 nm und Einzelschnitte mit Schnittbreiten von unter 20 nm erzielt. Dosen unterhalb der Ablationsschwelte erhöhten die Ätzresistenz und ermöglichten die Erzeugung von Nanodrähten. Durch Multiphotonen-Lithographie wurden dreidimensionale Polymerstrukturen mit Sub-100-Nanometer Strukturelementen generiert. Auf Grundlage dieser Erfolge und Prozesse wird beabsichtigt, im Anschlussprojekt drei verschiedene Demonstratoren herzustellen und in Bezug auf ihre Grundfunktionen zu charakterisieren: Nanodrähte, die in einem kombinierten Laserbearbeitungs- und Ätzprozess hergestellt werden können, sollen als Kernbestandteile neuartiger Nanoresonatoren mit Resonanzfrequenzen im MHz- bis GHz-Bereich dienen. Laserstrukturierte optisch transparente Mikroelektroden (z.B. Indium-Zinn-Oxid oder Zinkoxid) mit Nanotopographie sollen In Flüssigkristallzellen eingesetzt werden. Darüber hinaus soll durch Multiphotonen-Lithographie eine Nanokapillaren-Anordnung zur Elektrospray-Ionisation hergestellt werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1327: Optisch erzeugte Sub-100-nm-Strukturen für biomedizinische und technische Applikationen
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Dara Feili