Untersuchung von Sub-Wellenlängen Riffel-Strukturen, hergestellt mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung

• Applicant: Dr. Jens Gottmann
• Subject Area: Production Automation and Assembly Technology
• Term: from 2007 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 37006290

Mit Femtosekunden-Laserstrahlung können kohärente periodische Strukturen (Riffel, englisch ripples) mit Abständen deutlich kleiner als die Wellenlänge der Laserstrahlung auf Oberflächen von verschiedenen Materialien schreibend hergestellt werden.Eine Vielzahl von Anwendungen wie Gitter in der integrierten Optik oder strukturierte Oberflächen für den Einsatz on Biologie und Maschinenbau sind denkbar, so denn das Herstellungsverfahren hinreichend produktiv ist und die Periode der Strukturen gezielt an die Spezifikationen der Anwendungen angepasst werden kann. Die beiden vorgenannten Voraussetzungen sollen in diesem Vorhaben untersucht werden.In diesem Vorhaben soll untersucht werden, wie die Periode der Strukturen gezielt variiert werde kann. Dazu werden folgende zwei Hypothesen der Riffelentstehung und entsprechende Lösungsansätze zur Variation der Riffelperiode untersucht: Erstens, dass Riffel durch Interferenz zwischen der Laserstrahlung und angeregten Oberflächenplasmonen entstehen und somit die durch die Bestrahlung transient modifizierte dielektrische Funktion des Materials ein wesentlicher Kontrollparameter der Riffelperiode ist und zweitens, dass die thermodynamischen Eigenschaften des angeregten Materials die zentrale Rolle spielen, die Riffel also aus geordneten Rissen bestehen.Weiterhin soll untersucht werden, ob die Riffel mit großen Flächenbedeckungsraten hergestellt werden können und ob für Anwendungen verwendbare Teststrukturen herstellbar sind. Schließlich soll das Anwendungspotential von Subwellenlängenriffeln diskutiert und bewertet werden.

• DFG Programme: Research Grants