Materialien & Prozesse


Eine große Auswahl an Materialien mit unterschiedlichen optischen, mechanischen, elektronischen und chemischen bzw. biologischen Eigenschaften wurde bereits erfolgreich für das direkte Laserschreiben getestet. Darunter sind zum Beispiel Standardfotopolymere wie sie in der Halbleiterindustrie zum Einsatz kommen. Aber auch biokompatible Materialien und Hydrogele können strukturiert werden. Nanoscribe entwickelt aber auch eigene Fotolacke, um die maximale Leistungsfähigkeit der Systeme mit Hinblick auf Auflösung und Schreibgeschwindigkeit zu ermöglichen.
Die Polymerstrukturen können zudem auf verschiedenen Substraten, die sich hinsichtlich chemischer und physikalischer Eigenschaften unterscheiden, hergestellt werden. Das richtige Substratmaterial hängt dabei von der Art der Anwendung ab. Für optische Anwendungen werden häufig transparente Substrate (z.B. Glas) verwendet, um den Polymerstrukturen Halt zu geben, die optischen Eigenschaften aber nicht wesentlich zu beeinflussen. Aber auch vorstrukturierte Substrate, wie zum Beispiel IC-Wafer oder transparente Mikrofluidiksubstrate können als Trägermaterial verwendet und so um komplexe Polymerstrukturen ergänzt werden.

Weitere Materialien

Trotz der Vielzahl an Materialien die mit der Zwei-Photonen-Polymerisation kompatibel sind, bleiben einige Materialklassen für diese 3D Strukturierungsmethode unerreichbar. Um die Anforderungen der verschiedenen Anwendungen in Bezug auf Materialvielfalt zu bedienen, können Abformungstechniken, sogar für komplexe 3D Mikro- und Nanostrukturen, zum Einsatz kommen.

  • Abformung in PDMS
    Die Herstellung großflächiger Strukturen kann unter Umständen sehr zeitaufwändig sein. Die Herstellungszeit kann deutlich reduziert werden, wenn von der Urform ein Stempel abgeformt wird, und dieser zur Replikation verwendet wird.

  • Atomlagendeposition (ALD) und Chemische Gasphasenabscheidung (CVD)
    Durch Siliziumeinfachinversion (SSI) und Siliziumdoppelinversion (SDI) können poröse 3D Polymerstrukturen in Silizium umgewandelt werden. Beispiele hierfür sind photonische Kristalle oder Quasikristalle.

  • Galvanization
    Metallische Strukturen können durch Galvanisierung von 3D Polymerstrukturen hergestellt werden. Hier dienen die Strukturen als Urformen um zum Beispiel in Nickel, Kupfer oder Gold über eine elektrochemische Abscheidung in einem Galvanikbad beschichtet zu werden.

  • Electroless plating
    Polymertemplate können auch chemisch mit einer dünnen Nickelschicht beschichtet werden. Dadurch entfällt die bei der galvanischen Abscheidung sonst übliche elektrisch leitfähige Schicht.

  • Schmelzinfiltration und Strukturierung von Chalcogeniden Gläsern
    Halbleitende Chalcogenide Gläser können in 3D Template schmelzinfiltriert werden und sogar durch das Direkte Laserschreiben in 3D strukturiert werden.

Prozesse & Projekte

Die Nanoscribe GmbH arbeitet eng mit Projektpartner aus der Industrie zusammen um maßgeschneiderte Prozesse und Lösungen für Anwendungen in der Industrie zu entwickeln.

massmicro-logo.pngAls Projektpartner im Eurostars Projekt MASSMICRO bringt Nanoscribe Lithografie Know-How für die Herstellung metallischer, dreidimensionaler Mikrokomponenten für die industrielle Massenproduktion ein.

 

phoibos_logo.PNGWir sind auch beteiligt an der kommerziellen Umsetzung der optischen Mikrointegration über sogenannte Photonic Wirebonds (PWB) im Rahmen des BMBF geförderten Projekts PHOIBOS.


Relevante Publikationen