Prozessoptimierung zur Herstellung von zweidimensionalen photonischen Kristallen mittels Nanoimprint Lithografie

Abstract:
Für die Herstellung zweidimensionaler photonischer Kristalle wird meist die Elektronenstrahl Lithografie verwendet, welche aufgrund der hohen Kosten und langen Prozessdauer für die Massenfertigung nicht geeignet ist. Eine Alternative bietet die Nanoimprint Lithografie. Hierbei wird ein strukturierter Stempel unter Einwirkung von Kraft und Temperatur in einen thermoplastischen Resist abgeformt. Die so erzeugte Struktur kann im Folgenden in das Substrat übertragen werden. Eine Schwierigkeit hierbei ist die gleichzeitige Strukturierung von Mikro- und Nanostrukturen. Diese ergeben sich aus den Lochdurchmessern der photonischen Kristalle (80 nm) und den Wellenleitern (50 µm). In dieser Arbeit wird eine Prozessoptimierung vorgestellt, welche die Erzeugung dieser skalenübergreifenden Strukturen ermöglicht. Am Ende konnten photonische Kristalle vermessen und die Ergebnisse mit einer Simulation verglichen werden. Es gelang die Herstellung qualitativ hochwertiger photonischer Kristalle.