Flexibles, μLED-basiertes Implantat mit integrierten μ-Linsen und konischen Konzentratoren für optimierte Lichtausbeute

Inhalt:
Wir beschreiben die Herstellung, Integration und Charakterisierung hemisphärischer Mikrolinsen (μ-Linsen) für optogenetische Sonden mit integrierten Mikro-LEDs (myLEDs). Die μ-Linsen werden durch Abformung aus Polydimethylsiloxan (PDMS) hergestellt. Die Form dafür wird mittels isotropem HNA-Ätzens (Fluss-, Salpeter- und Essigsäure) in Silizium (Si) hergestellt. Der Prozess wurde bezüglich kleiner Maskenöffnungen, einer guten Oberflächenrauheit (Ra < 15 nm) und seiner Isotropie optimiert. Mit diesem Prozess konnten 10-µm-große μ-Linsen aus PDMS hergestellt werden. Des Weiteren wurden konische Konzentratoren (KK) mittels Trockenätzung in die bestehenden Sonden integriert und auf diesen die μ-Linsen angebracht. Durch diese Maßnahmen verbessert sich die ausgekoppelte Lichtleistung um 115 % und 83 % in Luft bzw. Wasser. Die maximale Strahlungsintensität des Beleuchtungskegels wurde um 145 % bzw. 95 % gesteigert.