Ablation von Materialien mit geringer Absorption

Die Grundlage dieses Projekts war die Tatsache, dass wir in der Lage waren, hochqualitative dünne Schichten durch Laserabscheidung auch von solchen Materialien herzustellen, die nur eine geringe optische Absorption für das verwendete Laserlicht aufwiesen, sofern wir ein gepresstes und gesintertes Pulvertarget als Ausgangsmaterial benutzten. Ein Beispiel ist die Herstellung dünner Teflonschichten. Der Materialtransport erfolgt hier hauptsächlich durch einen gerichteten Teilchenjet. Das Auftreten des Teilchenjets hängt dabei stark von der Mikrostruktur des Targetmaterials ab. Umfangreiche Versuchsserien wurden bei verschiedenen Laserwellenlängen durchgeführt. Das Resultat zeigte einen unerwartet starken und komplexen Einfluss der Wellenlänge auf den Abscheideprozess, der noch nie zuvor in der Literatur beschrieben wurde. Die Ablationsraten waren im Vergleich zu Raten, die bei anderen Materialien erreicht wurden, sehr hoch. Die optischen Konstanten des Materials wurden auf der Grundlage eines Modells für die Lichtausbreitung in einem trüben Medium numerisch berechnet. In einer numerischen Simulation bestimmten wir die effektive optische Eindringtiefe, die wesentlich größer waren als die gemessenen Ablationsraten. Der Ablationsmechanismus kann deshalb nicht anhand eines "einfachen" Modells für fotothermische oder fotochemische Ablation erklärt werden. Wir interessieren uns auch für technische Anwendungen für diese Methode zur Herstellung von dünnen Funktionsbeschichtungen. Momentan befassen wir uns mit der Entwicklung von Teflonschutzschichten für medizinische Implantate und Teflonschichten auf Elektretmikrofonen.