Aktuelles

F.A.Z. v. 12.4.2000

Photonische Kristalle mit Laser gebrannt

Interferierende Laserstrahlen strukturieren Photolack / Gussform für Titanoxyd / Von Rainer Scharf

Kristalle, in denen sich das Licht ähnlich ausbreitet wie Elektronen in einem Halbleiter, sind jetzt von Wissenschaftlern der Universität Oxford mit Laserlicht hergestellt worden ("Nature", Bd. 404, S. 53). Sie weisen in regelmäßigem Abstand von weniger als einem tausendstel Millimeter winzige Löcher auf. Um solche so genannten photonischen Kristalle zu erhalten, haben die Forscher zunächst eine Schicht aus Fotolack mit vier Laserstrahlen gleicher Wellenlänge aus verschiedenen Richtungen einige milliardstel Sekunden lang belichtet. Bei diesem Vorgang interferieren die Laserstrahlen miteinander und bilden ein räumlich periodisches Intensitätsmuster. Dessen Form lässt sich durch Wahl der Strahlintensitäten und Polarisationsrichtungen des Lichtes variieren. Die belichteten Teile des Fotolacks verfestigen sich zu einer zusammenhängenden, periodischen Matrix. Die unbelichteten Bereiche werden anschließend entfernt, und es bleiben Hohlräume zurück. Aus dieser Gussform erhält man den photonischen Kristall, indem man die Hohlräume mit winzigen Partikeln aus Titanoxyd ausfüllt. Bei Erhitzen auf knapp 600 Grad Celsius verbrennt der Fotolack, und die Titanoxydpartikeln verbacken zu einer kristallinen Struktur, die in regelmäßigem Abstand die erwünschten Löcher hat. Wie optische Experimente gezeigt haben, lenken die durchlöcherten Titanoxidschichten das Licht so ab, wie man es von photonischen Kristallen erwartet. Die Wissenschaftler sind zuversichtlich, mit ihrem verhältnismäßig preiswerten Verfahren so große photonische Kristalle herstellen zu können, wie sie für eine Datenverarbeitung mit Licht statt mit elektrischen Strömen benötigt werden. 
>>> Zur Startseite