Arbeitsschwerpunkte

• Nichtlineare maskenlose Laserlithographie, Zweiphotonenpolymerisation
• Nanopartikel – Herstellung und Charakterisierung, Risk Assessment
• EUV-Strahlquellen und -Optikcharakterisierung, EUV Lithographie
• Nichtlineare Optik, Plasmonik
• Biomedizintechnik, Oberflächenstrukturierung, Implantate
• Mikrooptische und mikromechanische Elemente
• Materialbearbeitung mit Femtosekundenlasern

Die Arbeitsschwerpunkte der Abteilung Nanotechnologie liegen in der Anwendung modernster Femtosekundenlasertechnologie im Gebiet der 2D und 3D Materialbearbeitung im Mikro- und Nanometerbereich, sowie in der nichtlinearen Optik und der Entwicklung optisch-diagnostischer Systeme für den extremen Ultraviolett- und weichen Röntgenbereich. Die umfangreiche Ausstattung der Labore ermöglicht dabei einen flexiblen Einsatz der Lasersysteme für verschiedenste Anwendungen.

Die Abteilung entstand 2004 und in den letzten Jahren wurden wichtige Beiträge in verschiedenen Bereichen der Nanotechnologie geleistet. So wurde gezeigt, dass ablative Prozesse die gezielte Oberflächenstrukturierung und die Erzeugung von Nanopartikeln nahezu beliebiger fester Materialien ermöglichen.

Weiterhin wurde die 3D Strukturierung photohärtbarer Materialien durch nichtlineare Absorption von Ultrakurzpulsstrahlung (Zwei-Photonen Polymerisation) auf neue Materialsysteme ausgedehnt und weiterentwickelt. Dadurch stehen heutzutage neuartige Fertigungsverfahren zur industrierelevanten Herstellung mikrooptischer und mikromechanischer Komponenten zur Verfügung, die Auflösungen bis hinab zu 100 nm erlauben. Aufbauend auf dieser Technologie wurden darüber hinaus weitere Anwendungsfelder in der Biomedizintechnik und der mikrochirurgischen Implantatherstellung erschlossen, welche ein Standbein des Exzellenzclusters REBIRTH (REgenerative BIology to Reconstructive THerapy) sind, der durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert wird.

Weitere Forschungsaktivitäten umfassen die nichtlineare Strukturierung kommerzieller Lithographieresiste, die zu der Entwicklung maskenloser nichtlinearer Lithographieverfahren als eine flexible Alternative zur herkömmlichen Maskenlithographie führte. Diese revolutionäre Methode erlaubt u. a. die kostengünstige Herstellung von Chipstrukturprototypen für die Mikroelektronik. Ein Forschungsgebiet in der Abteilung, in dem dieses Lithographieverfahren bereits eingesetzt wird, ist die Plasmonik, die ein großes Potential in der Sensorik und der Informationstechnologie bietet. Zur Herstellung und Untersuchung plasmonischer Komponenten kommen neuste Methoden zum Einsatz, wie z. B. nichtkollineare optisch parametrische Generatoren, mit dem aber auch für andere Anwendungen eine breitbandige und durchstimmbare kohärente Strahlungsquelle im sichtbaren und nahinfraroten Bereich zur Verfügung steht.

Der Einsatz von Hochleistungs-Femtosekundenlasersystemen erlaubt darüber hinaus auch die Erzeugung kohärenter Strahlung im Ultraviolett- und weichen Röntgenbereich. Der auf der Erzeugung optischer Harmonischer basierende Prozess ist lange Zeit eine Kernkompetenz der Abteilung. Hinzu kommt hierbei die Entwicklung spezieller Röntgenquellen und Röntgendiagnostik (Reflektometer) für den EUV Bereich. Diese Technologien und Erfahrungen stehen in Form von Beratung und Machbarkeitsstudien, sowie der Prozess- und Geräteentwicklung zur Verfügung.

Internationale Partner

• NoE „PlasmoNanoDevices“ (http://www.plasmonanodevices.org)
• „Plasmocom“ (http://www.plasmocom.org)
• NEWTON (http://www.projectnewton.com)
• Partnerschaft mit der University of Science and
• Technology of China (Hefei)
• Foundation for Research and Technology-Hellas (FO.R.T.H.), Institute of Electronic Structure and Laser (I.E.S.L.), Heraklion, Crete, Greece.