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Im Bereich der Mikro-/Makrobearbeitung sind in den letzten Jahren die Laseranwendungen stark gewachsen. Immer mehr Lasersysteme finden hier einen Einsatz, und folglich werden auch immer höhere Erwartungen an diese Lasersysteme gestellt. Das gilt auch für die Optiken in diesen Systemen, insbesondere die des Excimerlasers mit kürzeren Wellenlängen (193 nm bzw. 157 nm). Ein hervorragendes Verfahren zur Erreichung der hohen Effizienz und Ortsauflösung die, z. B. in der Lasermedizin oder Halbleiterlithographie notwendig ist, stellt die optische Dünnschichttechnologie dar.
Allerdings ist bei diesem Spektralbereich die Palette geeigneter Beschichtungsmaterialien stark eingeschränkt. Sie besteht neben den Oxiden SiO2 und Al2O3 nur noch aus fluoridischen Materialien (LaF3, CaF2, LiF, MgF2, AlF3 und Kryolith). Das Beschichtungsmaterial läßt sich zwar mit konventionellen Prozessen auf die Substrate bringen, aber eine Verbesserung der Güte der Optiken konnte bis jetzt nur unter Verwendung von reinem Fluor oder Fluorverbindungen als Reaktivgaskomponente ablaufen. Dieses ist jedoch mit erheblichen umwelt- und arbeitsschutztechnischen Problemen verbunden.
Um diese umwelttechnische Probleme zu lösen und gleichzeitig eine Verbesserung der Optikgüte zu erreichen, forscht das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) nach alternativen Beschichtungsverfahren für die Dünnschichttechnik im UV-Bereich. Insbesondere sollte die stark umweltbelastende Prozeßführung mit den Reaktivgasen ersetzt werden.
Ein Lösungsweg liegt darin, die als Festkörper vorliegenden Fluoridverbindungen untereinander zu mischen, wodurch auf den Einsatz von aggressiven Reaktivgasen auf Fluorbasis verzichtet werden kann. Dadurch, daß die Fluoridverbindungen in zahlreichen Kombinationen und über größere Variationen der Mengenverhältnisse möglich sind, läßt sich die Palette der tauglichen Beschichtungsmaterialien beträchtlich erweitern. Eine optimale Anpassung an die geforderten Eigenschaften des optischen Schichtsystems ist möglich, und Probleme bei der Haftung des Films auf dem Substrat können, z.B. durch Zumischung einer weiteren geeigneten Fluoridverbindung verbessert werden. Schon dies führt zu einer erheblichen Reduzierung des Materialverbrauches.
Über die Variation des Mischungsverhältnisses werden auch weitere Verbesserungen der optischen Eigenschaften der Schichten ermöglicht. Die Stabilität der Optikschichten kann durch eine optimierte Strukturanpassung erheblich verbessert werden und Einlagerung von Verunreinigungen in das Schichtsystem können vermindert werden, was zu einer verbesserten Lebensdauer der optischen Komponenten führt.
Ein Beitrag zum Umweltschutz durch das Laser Zentrum Hannover e.V. Das Projekt wurde durch Genehmigung einer ABM-Stelle durch das Arbeitsamt Hannover gefördert.
Für mehr Information:
Laser Zentrum Hannover e.V.
Herr Dipl.-Phys. Küchler
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-253
Fax: +49 511 2788-100
e-mail: kr@lzh.de
http://www.lzh.de
Criteria of this press release:
Materials sciences, Mathematics, Mechanical engineering, Physics / astronomy
transregional, national
Research results
German
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