Nanoscribe: Diffraktive optische Elemente (DOE) lassen sich in Mikrostrukturen per 3D-Druck herstellen

 11. Februar 2019  Andreas Krämer  

Der 3D-Druck gewinnt in der Fertigung von Elektronik verstärkt an Bedeutung. Mit 3D-Druck lassen sich in nur einem Druckvorgang nun auch sogenannte diffraktive optische Elemente (DOE) herstellen, die in ihrer Struktur nur ein paar hundert Nanometer Größe umfassen, berichtet das auf Nano-3D-Druck spezialisierte Unternehmen Nanoscribe.

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Per 3D-Druck lassen sich in nur einem Druckvorgang sogenannte diffraktive optische Elemente (DOE) herstellen, die in ihrer Struktur nur ein paar hundert Nanometer Größe umfassen. Die dadurch gefertigten Prototypen können laut einer Pressemitteilung von Nanoscribe für die Strahlformung oder als Master für die Serienfertigung in replizierenden Verfahren eingesetzt werden.

Fertigung der DOE-Mikrostrukturen mit dem Photonic Professional GT2

Die Fertigung von DOE-Mikrostrukturen wird in der Wissenschaft und industriellen Anwendungen immer wichtiger, weil sie für zahlreiche Anwendungen geeignet sind, wie etwa für optische Messsysteme, in der Materialverarbeitung oder als Sicherheitsmuster.

Der 3D-Drucker Photonic Professional GT2 kann flott und mit hoher Genauigkeit funktionale DOE-Prototypen herstellen, die sofort als Polymer-Master für replizierende Verfahren einsetzbar sind. Die DOE werden beim 3D-Druckprozess mit Reliefstrukturen von Submikrometergröße hergestellt, die zum Beispiel im Spritzgussverfahren auf Formteile in hohen Stückzahlen angewendet werden können.

Multilevel-DOE-Designs

In diffraktiven optischen Elementen (DOE) wird einfallendes Licht gebeugt. Mit einem Laserlicht können dank beliebig herstellbarer DOE-Mikrostrukturen im Fernfeld gewünschte Muster an die Leinwand geworfen werden.

Die Nanoscribe 3D-Drucker sind dazu in der Lage Multilevel-DOE-Designs mit Pixeln von ein paar hundert Nanometern in einem Druckvorgang herzustellen. Ein fokussierter Laserstrahl härtet dabei einen flüssigen, fotosensitiven Lack im absoluten Fokuspunkt aus. Schichtweise wird der Laserfokus dabei durch den Fotolack geführt. Auf diese Weise wird ein 3D-Objekt oder ein DOE-Relief als 2,5D-Mikrostruktur gebildet. Im Anschluss wird unbelichteter Fotolack in einem Entwicklungsbad entfernt.

Der Nanoscribe Photonic Professional GT2
Der Phototonic Professional GT2 ist ein 3D-Drucker für hochauflösende 3D-Mikrofabrikation (Bild © Nanoscribe).

Der 3D-Druck gewinnt in der Fertigung von Elektronik verstärkt an Bedeutung. Vom WYSS Institute der Harvard University wurde vor zwei Jahren mit Partnern ein hybrider 3D-Druck entwickelt, mit dem dehnbare Elektronik hergestellt werden kann.

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