Strukturierung und Verbesserung der Homogenität von Dünnschicht-Wellenleitern

Präsentiert von Matthias Nestler, Leiter Produktentwicklung bei scia Systems

Dünnschicht-Wellenleiter, die für ihre elektrooptischen und piezoelektrischen Eigenschaften bekannt sind, erfordern präzise Fertigungstechniken, um eine konsistente Geräteleistung zu gewährleisten. Die Integration neuer Materialien, wie z.B. Lithiumniobat oder Siliziumnitrid, Materialstapel und Designs ist für den Fortschritt in der Photonik und Optoelektronik von entscheidender Bedeutung, erfordert jedoch neue Lösungen für das Ätzen dieser Strukturen. Die Ionenstrahltechnologie bietet vielfältige Möglichkeiten, die die Anforderungen an die Bearbeitung von Wellenleitern abdecken.

In seinem Vortrag befasst sich Matthias Nestler mit spezifischen Anwendungen in der Herstellung von Nanobauteilen und Dünnschichten:

• Hochpräzise Strukturierung durch Ionenstrahlätzen:
  Aufgrund seiner hohen kinetischen Energie kann Ionenstrahlätzen alle Materialien strukturieren, ohne dass eine bestimmte Prozesschemie erforderlich ist. Durch das Hinzufügen von Reaktivgasen kann das reaktive Ionenstrahlätzen zusätzliche Vorteile bieten und z. B. die Ätzgenauigkeit sowie die Oberflächenqualität verbessern.
   
• Ionenstrahltrimmen zur Schichtdickenkorrektur
  Durch die Kombination eines fokussierten breiten Ionenstrahls mit einer kontrollierten Substratbewegung ermöglicht das Ionenstrahltrimmen Dimensionskorrekturen bis in den Subnanometerbereich, wodurch die Homogenität der Bauelemente verbessert und die elektrooptischen und piezoelektrischen Eigenschaften der Schichten optimiert werden.
   
• Erzeugung von 3D-Nanostrukturen
  Ionenstrahltechnologien können aufgrund des gerichteten anisotropen Abtragungseffekts bei gleichzeitig geringer Divergenz zur Erzeugung dreidimensionaler Nanostrukturen eingesetzt werden.