Materialbearbeitung von Dielektrika auf der Nanometerskala mit zeitlich asymmetrisch geformten Femtosekundenlaserpulsen und polarisationsgeformten Femtosekundenlaserpulsen

使用时间不对称形状的飞秒激光脉冲和偏振形状的飞秒激光脉冲对纳米级电介质进行材料加工

• 批准号: 79070857
• 负责人: Professor Dr. Thomas Baumert
• 金额: --
• 依托单位: Experimentalphysik III: Femtosekundenspektroskopie und ultraschnelle Laserkontrolle
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/79070857?language=en
• 关键词: Materialbearbeitung; von; Dielektrika; auf; der

Da die direkte Strukturierung von dielektrischen Materialien mit Laserverfahren im Sub-100-nm Bereich unter Raumbedingungen und ohne Probenaufbereitung durchgeführt werden kann, besitzt dieses Verfahren grundsätzliche Vorteile im Vergleich zu etablierten Nanostrukturierungsverfahren. Anwendungsgebiete reichen von der Nanomaterialbearbeitung extrem harter Materialien bis hin zur Nanozellchirurgie. Wir konnten in der ersten Förderphase zeigen, dass durch Modulation der Energiestromdichte auf der Femtosekundenzeitskala mittels Pulsformungsmethoden Sub-100-nm-Strukturen in Dielektrika geschrieben werden können. Der kleinste gemessene Lochdurchmesser liegt derzeit bei 50 nm, wobei ein Mikroskopobjektiv mit einer moderaten NA von 0,5 und einem Arbeitsabstand von 7 mm verwendet wurde. Es ist die Kontrolle der für den Abtrag benötigten kritischen Elektronendichte mit Hilfe zeitlich asymmetrischer Pulse und auch polarisationsgeformter Pulse, der dabei eine bedeutende Rolle zukommt. In dieser zweiten Phase sollen die bisher erfolgreichen Arbeiten zur systematischen Optimierung des Materialabtrags fortgeführt, das neu entwickelte Verfahren zur direkten Bestimmung von Elektronendichten angewendet und eine mögliche Unterdrückung der Rippelbildung bei der Mehrschussmaterialbearbeitung mit polarisationsgeformten Pulsen untersucht werden. Hauptziel ist jedoch, in enger Zusammenarbeit mit Kollegen aus der Elektrotechnik und Informatik das direkte Laserschreiben funktionaler Strukturen im Sub-100-nm Bereich zu Optimieren und zu Charakterisieren. Dieses gemeinsame Ziel umfasst die Herstellung eines Fanofilters, Vergleichsuntersuchungen zu anderen Nanostrukturierungsmethoden, die Prozesskontrolle mittels streulicht-basierter Charakterisierung und die Evaluierung der Methoden zur Informationsspeicherung.

在亚100 nm波长范围内，采用激光器直接对电介质进行结构化处理，并通过韦尔登进行预处理，可以使纳米结构化处理变得容易。在纳米材料的加工中，纳米材料的应用越来越广泛。我们知道在第一个前相阶段，通过能量吸收调制和飞秒激光脉冲形成亚100纳米结构的方法可以韦尔登形成。小分子激光器的激光波长为50 nm，这是一种具有0.5的中等NA和7 mm的加工精度的微透镜。这是一种利用Hilfe的非对称脉冲和其他偏振形式的脉冲来控制Abtrag benötigten kritischen Elektronenektronte的方法，该方法可用于控制Rolle。在第二阶段，解决了对材料结构系统优化的更好的Arbeiten问题，新开始了对电子设备进行直接测量的Verfahren，并对Mehrschussmaterialbearbeitung进行了极化，形成了脉冲韦尔登。主要从事电子技术和信息技术领域的研究工作，在亚100纳米激光器中直接设计功能结构，以实现最佳性能和特性。该系列产品主要用于风扇过滤器的安装、纳米结构方法的测试、基于特征的过程控制和信息分析方法的评估。