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K: Fachverband Kurzzeitphysik

K 5: Laser Applications and Laser Matter Processing II

K 5.5: Vortrag

Mittwoch, 2. März 2016, 12:40–13:00, f428

Untersuchungen zum Abtragsverhalten dünner Metallschichten mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung — Markus Olbrich, Eric Punzel, Peter Lickschat, Steffen Weißmantel und •Alexander Horn — Laserinstitut Hochschule Mittweida, Technikumplatz 17, D-09648 Mittweida

Ultrakurz gepulste Laserstrahlung ermöglicht den definierten Abtrag verschiedenster Materialien mit einer hohen räumlichen Auflösung. Insbesondere können mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung dünne Schichten mit einer hohen Präzision und Genauigkeit strukturiert und abgetragen werden. Dies erfordert jedoch ein detailliertes physikalisches Verständnis der während der Wechselwirkung von Laserstrahlung mit Materie stattfindenden Prozesse, sowie der anschließenden Auswirkungen auf das Material. Aus diesem Grund wurde das Abtragsverhalten dünner Aluminium-, Gold- und Platinschichten experimentell durch Bestrahlung mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung (Pharos^®, Light Conversion Ltd., λ = 1.028 nm, M² = 1,2) für unterschiedliche Schichtdicken der Materialien (d = 30 nm - 2 µm) sowie verschiedener Pulsdauern (τ_H = 200 fs - 10 ps) der Laserstrahlung untersucht. Die Untersuchungen konnten zwei sich unterscheidende Bearbeitungsbereiche, den Strong- und den Gentle-Ablation-Bereich, nachweisen. Zur Erhöhung des Verständnisses wurden theoretische Betrachtungen auf der Grundlage der thermophysikalischen Eigenschaften sowie des Zwei-Temperatur-Modells (TTM) durchgeführt.