Nanostrukturierung von dielektrischen Materialien für Anwendungen in der Photonik

Meinl, Tamara

dc.date.accessioned	2022-12-23T11:13:02Z
dc.date.available	2022-12-23T11:13:02Z
dc.date.issued	2022
dc.identifier	doi:10.17170/kobra-202211077073
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/123456789/14314
dc.description	Zugleich: Dissertation, Universität Kassel, 2021	ger
dc.language.iso	ger	ger
dc.publisher	kassel university press
dc.rights	Namensnennung - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/	*
dc.subject	Dielektrische photonische Kristalle	ger
dc.subject	ultrakurze Laserpulse	ger
dc.subject	Nanostrukturierung	ger
dc.subject	Fano-Filter	ger
dc.subject	dielectric photonic crystals	eng
dc.subject	ultra short laser pulse	eng
dc.subject	nanostructuring	eng
dc.subject	Fano filter	eng
dc.subject.ddc	620
dc.title	Nanostrukturierung von dielektrischen Materialien für Anwendungen in der Photonik	ger
dc.type	Buch
dcterms.abstract	Dielektrische photonische Kristalle ermöglichen die Manipulation der Ausbreitungsrichtung von Licht. Aufgrund der breiten spektralen Transparenz von Dielektrika sind solche Strukturen besonders in den Gebieten der Optik und Photonik von großem Interesse. Periodische Strukturen – periodische Änderungen des Brechungsindex – können in mehreren Raumrichtungen implementiert werden, so dass sie von einfachen 1D-Systemen wie ein DBR-Spiegel bis hin zu komplexen 3D-Systemen realisiert werden können. Der Aufwand der Herstellung derartiger Strukturen wächst mit der Anzahl der Dimensionen. Konventionell werden diese Strukturen mittels Elektronen- und Ionenstrahllithografie erzeugt. Diese Methoden rufen starke Aufladungseffekte des Dielektrikums hervor. Diese Problematik führt im Allgemeinen zu erheblichem Mehraufwand, was auch zu deutlich größeren Prozesszeiten führt. In dieser Arbeit liegt der Fokus auf einer neuartigen Methode, die zeitlich geformte Femtosekundenlaserpulsen verwendet. Mit dieser Methode lässt sich die genannte Problematik umgehen. Die neuartige Herstellungsmethode wird in dieser Arbeit mit den konventionellen Methoden verglichen. Als Vergleichsstruktur wird das Design eines „Fanofilters“ umgesetzt. Es werden unterschiedliche Tiefenprofile der Strukturen mit Durchmessern im Bereich 400nm bis 1200nm bei einer Tiefe von bis zu mehr als 8μm realisiert, wodurch sich Aspektverhältnisse von bis zu 17 ergeben. Dabei entstandene tiefe Kanäle im Substrat erreichen im Mittel einen Durchmesser kleiner 300nm. Die Charakterisierung dieser Strukturen erfolgt im Wesentlichen durch Querschnittsanalyse mittels Ionenfeinstrahlanlage und ein polarisationsselektiver InP-Filter wird spektral analysiert.	ger
dcterms.abstract	Dielectric photonic crystals enable the manipulation of the direction of propagation of light. Due to the broad spectral transparency of dielectrics, such structures are of particular interest in the fields of optics and photonics. Periodic structures – periodic changes of the refractive index – can be implemented in multiple spatial directions, so that they can be implemented as simple 1D-systems such as a DBR mirror up to complex 3D-systems. The effort of producing such structures increases with the number of dimensions. Conventionally, these structures are created using electron and ion beam lithography. These methods produce strong charging effects of the dielectric. This problem generally leads to considerable additional efford, which also leads to significantly longer process times. In this work, the focus is on a novel method that uses temporally shaped femtosecond laser pulses. This method can be used to avoid this problem. The novel manufacturing method is compared in this work with the conventional methods. The design of a „fano filter“ is implemented as a comparison structure. Different depth profiles of the structures with diameters in the range 400nm to 1200nm at a depth of up to more than 8μm are realized, resulting in aspect ratios of up to 17. The resulting deep channels in the substrate have an average diameter of less than 300nm. The characterization of these structures is mainly carried out by cross-sectional analysis by means of focused ion beam technology and a polarization-selective InP filter is spectrally analyzed.	eng
dcterms.accessRights	open access
dcterms.creator	Meinl, Tamara
dcterms.dateAccepted	2021-11-03
dcterms.extent	IV, 193, xii Seiten
dc.contributor.corporatename	Kassel, Universität Kassel, Fachbereich Elektrotechnik / Informatik
dc.contributor.referee	Kusserow, Thomas (Prof. Dr.)
dc.contributor.referee	Baumert, Thomas (Prof. Dr.)
dc.publisher.place	Kassel
dc.relation.isbn	978-3-7376-1080-3
dc.subject.swd	Photonik	ger
dc.subject.swd	Kristall	ger
dc.subject.swd	Dielektrische Eigenschaft	ger
dc.subject.swd	Ultrakurzzeitlaser	ger
dc.subject.swd	Nanostruktur	ger
dc.type.version	publishedVersion
kup.iskup	true
kup.price	44,00
kup.subject	Naturwissenschaft, Technik, Informatik, Medizin
kup.typ	Dissertation
kup.institution	FB 16 / Elektrotechnik / Informatik
kup.binding	Softcover
kup.size	17 x 24 cm
ubks.epflicht	true