Miniaturisierung näher beleuchtet

Eine Innovation aus Deutschland formt mit Rasterkraftmikroskopen die Oberfläche lichtempfindlicher Materialien mit einer Auflösung in Bereichen, die kleiner als die Wellenlänge sind.

Integrierte optische Bauteile können von der Telekommunikation und Informationsverarbeitung über die Messwert-Fernerfassung bis zur Datenspeicherung eine vielseitige Anwendung erfahren. Solche Bauteile entstehen in einem komplizierten mehrstufigen Verfahren mittels chemischer und/oder mechanischer Bearbeitung aus profilierten Brechzahlmodulaten.

Alternativ kann mit einem einfachen optischen Verfahren eine dauerhafte Veränderung der Brechungsparameter durch die Belichtung lichtempfindlicher Materialien mit optischer Strahlung erreicht werden. Dadurch wird die Herstellung komplexer Bauteile wie Wellenleiter, integrierte optische Verbinder, optische Mehrzweckelemente, Sensoren oder optische Speicher möglich.

Das neu entwickelte Verfahren verwendet lokal verstärkte Lichtstrahlen zur Massenverschiebung innerhalb lichtempfindlicher Materialien, um ihnen eine spezifische Oberflächenstruktur zu verleihen. Das Verfahren nutzt eine örtlich begrenzte Intensitätssteigerung des elektromagnetischen Feldes, welches auf die Umgebung kleiner Objekte einwirkt.

Geeignete Objekte sind hierbei Metalle und Halbleiter, darunter Platin und Silizium. Im Unterschied zu herkömmlichen Verfahren nutzt diese Neuheit eine Lichttechnologie, bei der die Massenverschiebung kontaktfrei erfolgt. Um genau zu sein, wird ein modifiziertes Standard-Rasterkraftmikroskop zur optomechanischen Stimulation, Erfassung und Steuerung verwendet.

Je nach Wellenlänge, Material und Geometrie des Objektes kann das Verfahren zu einer Verstärkung um den Faktor 1000 führen. Darüber hinaus können Oberflächenstrukturen mit einer Auflösung von 10nm oder kleiner abgeleitet werden. Es besteht Interesse an verschiedensten Formen der Zusammenarbeit mit Partnern aus Industrie und Forschung aus den Bereichen Spektrometrie, Lithografie und Datenspeicherung.