Mikro- und Nanostrukturierung mitttels Laserstrahlung

Interferenzeffekte an einer laserstrukturierten Oberfläche während der Bearbeitung

Ziel der Forschungsarbeiten ist es durch ein grundlegendes Verständnis der primär und sekundär ablaufenden Prozesse bei der Wechselwirkung von Laserphotonen mit Materialien, dünnen Schichten oder Dünnschichtsystemen die Voraussetzungen zur Erarbeitung von optimierten Bearbeitungstechnologien zu schaffen, wodurch Technologien zur präzise, effiziente und materialschonende Strukturierung von Materialien ermöglicht werden, um die Funktionalität der solcher strukturierter Materialienoberflächen für verschiedene Anwendungen zu steigern. Typische Lasermikromaterialbearbeitungsprozesse sind neben der Laserablation, das Laserätzen und photoneninduzierte Oberflächen- bzw. Material­modifizierungsprozesse. Die technisch/ technologische Umsetzung der wissenschaftlichen Erkenntnisse in technische Bearbeitungsprozesse erfolgt auf industrienahen Lasermaterialbearbeitungsanlagen mit unterschiedlichen Laserquellen mit Wellenlängen im Bereich von UV bis IR (λ = 248 nm bis λ = 1550 nm) sowie Pulslängen von Femto- bis Submikrosekunden (tp = 150 fs bis 0,6 µs). Die Laserstrahlenergie kann in jeweils geeignetster Weise, beispielsweise durch Fokussierung, Maskenprojektion oder Interferenztechniken, auf dem Werkstück angewendet werden. Unterstützend können in-process Analysetechniken zur Optimierung der Lasermaterialbearbeitung zur Anwendung kommen, um die Genauigkeit der Strukturierung zu steigern und eine digitale Produktion zu unterstützen. Zur Charakterisierung des Lasermikromaterial-Bearbeitungsergebnisses werden die am IOM verfügbaren Analysemethoden jeweils zielspezifisch eingesetzt.