Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fortschrittliche Sol-Gel-Technologie für Wellenleiter

30.04.2003


Die klaren Vorteile der Sol-Gel-Technologie für Niedertemperatur-Dünnfilmanwendungen könnten auf verschiedenen Gebieten bedeutende Innovationen bringen - beispielsweise in der Optoelektronik. Deshalb wurden in einem von der EU finanzierten Projekt verschiedene Sol-Gel-Rezepturen zur Herstellung von Dreischicht-Wellenleitern entwickelt, die zuverlässig einen hohen Leitungswirkungsgrad mit minimalen optischen Verlusten ermöglichen.



Die Sol-Gel-Technologie ist zu einem der vielseitigsten Verfahren für die Herstellung von Keramik- und Glaswerkstoffen mit einzigartigen Eigenschaften geworden. In diesem Projekt sollten gezielt neue Rezepturen für Sol-Gel-Materialien entwickelt werden, die für die UV-Verdichtung von effektiven und kontrollierbar hergestellten Strukturen für Anwendungen in der Optoelektronik optimiert sind. Konkret entstanden in diesem Projekt unterschiedliche Rezepturen für Sol-Gel-Lösungen zur Entwicklung eines Wellenleiters aus drei Schichen, namentlich der Puffer-, der Leiter- und der Schutzschicht.



Unter Verwendung eines 4-Zoll-Siliziumwafers wurde bei der entwickelten Pufferschicht ein Brechungsindex von 1,48-1,49 bei einer Dicke von 6mm erzielt. Für das Kernelement von Siliziumdioxid-Planarwellenleitern wurden zwei verschiedene lichtempfindliche Sol-Gel-Rezepturen (mit und ohne Fotoinitiatoradditive) hergestellt. Mit diesem lichtempfindlichen Sol-Gel-Material auf Siliziumdioxidbasis wurde eine Lichtleitschicht mit einem Brechungsindex zwischen 1,49 und 1,50 und einer Dicke von 20mm hergestellt. Die Schutzschicht schließlich weist einen Brechungsindex zwischen 1,48 und 1,49 bei einer Dicke von 5mm auf.

Die Verwendung von Sorten mit niedrigem Molekulargewicht in der leitenden Schicht ermöglicht einen hohen Lichtleitwirkungsgrad, der durch eine bedeutende Senkung der optischen Verluste aufgrund von Streueffekten erzielt wird. Die gewöhnlich verwendeten Fotoinitiatoradditive führen zu einem Aufquellen und zu Pockenbildung bei der Sol-Gel-Matrix beim Belichten, was eine Vielzahl von Materialdefekten und entsprechend viel Ausschuss verursacht. Letztere sind die Hauptquellen für optische Verluste. Um diese auszugleichen, kann eine spezielle Sol-Gel-Rezeptur dienen, die nach der durch ultraviolettes Licht hervorgerufenen Quervernetzung zur Entstehung eines sehr guten Verbundmaterials führt.

Alle Schichten wurden wohldefiniert mit speziellen Verfahren erzeugt, die eine kontrollierbare und gleichmäßige Filmdicke gewährleisten. Darüber hinaus erreichen die Filme Temperaturen bis zu 250°C und zeigen dabei eine enorme Beständigkeit ohne jede Farbveränderung und eine extrem geringere Häufigkeit von Rissen. Das Endergebnis ist ein formulierter Werkstoff von höherem Brechungsindex und hochgradig gebundener Mikrostruktur. Unter Verwendung von vier Arten von lichtempfindlichen Lösungen wurde im Projekt außerdem eine Reihe von Filmen mit verbesserten Eigenschaften entwickelt. Dazu zählen beispielsweise piezoelektrische Eigenschaften, für die es in der Telekommunikation zahlreiche Verwendungsmöglichkeiten gibt.

Kontakt

Patrick Kelly

National University of Ireland
National Microelectronics Research Centre
Prospect Row
30
Cork
IRELAND
Tel: +353-21-903000
Fax: +353-21-270271

| Cordis Technologie-Marktplatz
Weitere Informationen:
http://www.ucc.ie/
http://dbs.cordis.lu/fep-cgi/srchidadb?ACTION=D&SESSION=&DOC=1&RCN=EN_RCN:1020&CALLER=OFFR_TM_DE&TBL=DE_OFFR

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues Verfahren bringt komplex geformte Verbundwerkstoffe in die Serie
23.01.2017 | Evonik Industries AG

nachricht Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile
19.01.2017 | Fraunhofer IFAM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EU-Projekt: Bilder leistungsstark und energieeffizient verarbeiten

24.01.2017 | Förderungen Preise

„Allen Unkenrufen zum Trotz“ Neues Projekt sorgt für Schutz der Gelbbauchunken in Bayern

24.01.2017 | Förderungen Preise

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungsnachrichten