Hochselektives und -präzises fs-Laser induziertes polarisationskontrolliertes Ätzen zur Herstellung mikrofluidischer Strukturen in Quarzglas

Inhalt:
Mit dem Ziel, dreidimensionale mikrofluidische Strukturen in Quarzglas zu fertigen wurden geeignete Parameter zur Anwendung des Femtosekundenlaser induzierten chemischen Ätzens (FLICE) ermittelt. Dafür wurden anhand einfacher Geometrien adequate Werte für die Prozessparameter bei Verwendung einer konzentrierten KOH-Lauge als Ätzmittel bestimmt. Die Ätzrate von aus einer Linie gelaserten, direkt im Material vergrabenen mikrofluidischen Kanälen wurde mit Hilfe eines Flüssigkristall-Polarisationsrotators über die relative Polarisationrichtung der fs-Laserstrahlung kontrolliert. Dabei wurde ein Aspektverhältnis von bis zu 100 bei einer Selektivität von mehr als 400 gegen über unmodifiziertem Quarzglas demonstriert. Mit der Übertragung der erhaltenen Parameter auf die Herstellung eines mikrofluidischen Pfostenarrays wurde das große Potential der FLICE-Methode für das Herstellen komplexerer 3D-Strukturen gezeigt.