SiTrans

Silizium ist der wichtigste Rohstoff für die moderne Mikroelektronik und Photovoltaik. Herstellungs- und Bearbeitungsverfahren sind etabliert und erprobt. Die integrierte Photonik, also die Nutzung von photonischen Verfahren und Mikroelektronik in einem einzigen Silizium-Chip befindet sich hingegen erst im Übergang in die industrielle Anwendung. Diese Integration von lichtbasierten Funktionen ins Silizium verlangt nach neuen Bearbeitungsmethoden. Dementsprechend sind die Erzeugung von Lichtwellenleitern in Silizium oder Laseraktivität von Dünnschichten auf Silizium aktuelle Forschungsfelder.
Im Projekt soll das Mikroschweißen an kristallinem Silizium mit Lasern einer Wellenlänge von 2 μm entwickelt werden. Aufgrund der komplexen Laser-Material-Wechselwirkung ist hierfür eine Laserquelle nötig, die einen großen Bereich an möglichen Pulsdauern, Repetitionsraten und Pulsenergien abdeckt. Die Active Fiber Systems GmbH wird dem ifw Jena für die Projektdauer einen Tm-dotierten UKP-Faserlaser zur Verfügung stellen. Dieses Gerät wird Pulsenergien bis 100 μJ, eine maximale Durchschnittsleistung von 20 W, eine Pulsdauer von mehreren Pikosekunden bis 150 fs und eine Zentralwellenlänge von ca. 2 μm erzielen. Durch dieses System können die technischen Voraussetzungen für die vorgesehenen anspruchsvollen UKP-Anwendungen erfüllt werden.