Nanostrukturierung

Unser Leistungsangebot

Mit dem Werkzeug Laser können Oberflächen mit präzisen Nanostrukturen realisiert werden. Das Fraunhofer ILT entwickelt Prozesse für die Nanostrukturierung, bei denen vorrangig ultrakurz-gepulste Laserstrahlung zum Einsatz kommt.

Hochpräzise periodische Oberflächenstrukturen lassen sich durch laserinduzierte Oberflächeneffekte oder Mehrstrahl-Interferenz erzeugen. Diese daraus resultierenden Submikrometerstrukturen begünstigen in der Biotechnologie das selektive Bakterienwachstum oder in der Medizintechnik das Einwachsverhalten bei keramischen Implantaten. Mit der Mehrstrahl-Interferenztechnik lassen sich periodische Oberflächenstrukturen im Bereich 100 nm bis 1000 nm prozesssicher und mit hohem Durchsatz erzeugen. Neben Medizintechnik und Biotechnologie kommt diese Technologie auch im Werkzeug- und Formenbau, im Automobilbau, in der Luft- und Raumfahrt, in der Elektronikindustrie sowie in der Energietechnik zum Einsatz.

Das Fraunhofer ILT entwickelt Komponenten und Verfahren für die applikationsangepasste Nanostrukturierung von Oberflächen, beispielsweise für die Präzisionsbearbeitung von Keramiken, Metallen und Polymeren. Das Leistungsangebot umfasst marktnahe FuE-Dienstleistungen zur Nanostrukturierung, Markt-und Machbarkeitsstudien, Aufgabenstellungen aus den Bereichen Design und Simulation sowie umfassende Beratung.

Chromatisch konfokale 3D-Aufnahme einer ps-veredelten Pyramidenstruktur.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Chromatisch konfokale 3D-Aufnahme einer ps-veredelten Pyramidenstruktur.

Multistrahlabtrag.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Multistrahlabtrag.

Nahaufnahme einer strukturierten Probe.
© Fraunhofer ILT, Aachen.

Nahaufnahme einer strukturierten Probe.

Leistungsangebot Nanostrukturierung

  • Herstellung von deterministischen periodischen Oberflächenstrukturen durch Mehrstrahl-Interferenz
  • Herstellung von statistischen periodischen Oberflächenstrukturen mittels laserinduzierten Oberflächeneffekten (LIPSS, nano ripples)
  • Strukturgrößen im Bereich von 100 nm - 500 nm

Broschüren

Unsere Broschüren vermitteln einen schnellen Einblick in unser Leistungsangebot »Nanostrukturierung«. Detaillierte Informationen und einzelne Projektergebnisse finden Sie auch im Reiter »Projektergebnisse«.

 

Broschüre »Applikationszentrum Laserstrukturierung für den Werkzeug- und Formenbau«

 

Broschüre »Mikro- und Nanostrukturierung mit Laserstrahlung«

Branchen

Lasertechnik trägt in unterschiedlichen Branchen zur Lösung anspruchsvoller Aufgabenstellungen bei. Ob als Werkzeug in der Automobilfertigung, als Messmittel im Umweltbereich, als Diagnose- oder Therapieinstrument in der Medizintechnik oder als Kommunikationsmedium in der Raumfahrttechnik, der Laser bietet vielfache Einsatzmöglichkeiten mit hoher Produktivität und hoher Effizienz.

Auf den Branchen-Webseiten finden Sie weitere Informationen und eine Auswahl aus unserem Angebot.

Publikationen

Großmann, D., Reininghaus, M., Kalupka, C., Jenne, M., Kumkar, M.:
In-situ microscopy of front and rear side ablation processes in alkali aluminosilicate glass using ultra short pulsed laser radiation.
OPTICS EXPRESS 25 (23), 28478- (11 S.) (2017)

Boehr, S., Nolis, P., Brenner, A., Reininghaus, M., Lamß, M., Müller, B.:
Laserbasierte Fertigungstechniken und additive Fertigung.
Galvanotechnik 108, 1672-1677, (6 S.) (2017)

Steger, M., Gillner, A.:
Analysis and Evaluation of Boundary Conditions for Direct Surface Structuring by Multi-Beam Interference.
JOURNAL OF LASER MICRO/NANOENGINEERING 11, 296-303, (2016)

Reininghaus, M., Ivanov, D., Maß, T.W.W., Eckert, S., Juschkin, L., Garcia, M. E., Taubner, T., Poprawe, R.:
Nanophotonic applications of fs-laser radiation induced nanostructures and their theoretical description
Optically Induced Nanostructures. Hrsg. v. König, Karsten / Ostendorf, Andreas. Berlin: De Gruyter, 25-46, (2015)

Steger, M., Hartmann, C., Beckemper, S., Holtkamp, J., Gillner, A.:
Fabrication of hierarchical structures by direct laser writing and multi-beam-interference
Proc. of LAMP2013 - the 6th International Congress on Laser Advanced Materials Processing, (6 S.) (2013)

Freiberger, R., Hauck, J., Reininghaus, M., Wortmann, D., Juschkin, L.:
Time resolved EUV pump-probe microscopy of fs-LASER induced nanostructure formation. 
Proc. SPIE 8076, 80760K, (7 S.) (2011)

Ivanov, D. S. , Shultz (Schulz), W.:
MD-based modeling of swift heavy ion beam nanostructuring of dielectrics. 
8th EBSA European Biophysics Congress, August 23rd-27th 2011, Budapest, Hungary. Eur. Biophys. J. 40 (1), P-266, p.107, (2011)

Huang, J., Beckemper, S., Gillner, A., Wang, K.:
Tunable surface texturing by polarization-controlled three-beam interference
J. Micromech. Microeng. 20, 95004, (6 S.) (2010)

Gottmann, J., Wortmann, D., Brandt, N.:
Highspeed manufacturing of periodical surface and in-volume nanostructures by fs-laser direct writing
Proc. SPIE 6879, (12 S.) (2008)

Wortmann, D., Gottmann, J., Brandt, N., Horn-Solle, H.:
Micro- and nanostructures inside sapphire by fs-laser irradiation and selective etching
Opt. Expr.16 (3), 1517-1522, (2008)