Analytik an optischen Dünnschichtsystemen

Dünnschichtsysteme können verschiedene optische Eigenschaften durch Interferenzeffekte kontrollieren und haben eine entsprechend hohe Bedeutung für Anwendungen wie Antireflexbeschichtungen, Laserspiegel, Brillengläser oder Optische Filter zur Verbesserung der Leistung von Linsen und anderen Komponenten. Die genaue Kenntnis der Materialstruktur solcher Multilagenschichten ist entscheidend, um die Leistungsfähigkeit dieser funktionalisierten Systeme sicherzustellen. Mit hochauflösenden Methoden der Mikrostrukturdiagnostik und Oberflächenanalyse können wir Effekte an Grenzflächen zwischen Substrat und Beschichtungssystem sowie zwischen einzelnen Schichten innerhalb von Schichtstapeln aufklären, Kristallisationsprozesse untersuchen, Tiefenprofile erstellen oder Beschädigungen entdecken, die während des Herstellungsprozesses und im Einsatz entstehen können (Delaminationen, Verunreinigungen, Kratzer). Dünnschichtstrukturen lassen sich bis in den Subnanometerbereich analysieren und z.B. hinsichtlich Schichtdicke, Homogenität, Kristallinität, Partikelverteilung und Bruchfestigkeit charakterisieren.

 

Was wir bieten können

 

  • langjährige Erfahrung in der Fehleranalyse mit hochmodernen Methoden wie SEM-FIB (+EDX), HR-(S)TEM (+EDX), ToF-SIMS, XPS, AFM
  • Artefaktfreie Probenvorbereitung und hochauflösende Analyse von dünnschichtbasierten optischen Beschichtungen von EUV bis IR
  • Fehler- und Defektanalyse

 

Was Sie erwarten können

 

Wir unterstützen unsere Partner bei:

  • Diagnostik von Beschichtungssystemen und Substraten bis in den Subnanometerbereich
  • Materialbewertung für definierte Zielregionen (z.B. Defekte)
  • Mikrostrukturelle/detailierte Bewertung der gezielten Schädigung durch Testverfahren (Scratchtest, LIDT)
  • Kombination von mikrostrukturellen und chemischen Informationen mit Sub-Nanometer-Auflösung und Nachweisempfindlichkeit im ppm-ppb-Bereich
  • Reverse engineering und Fremdmusteranalyse

 

Ihr Nutzen

 

  • Umfassende Erfahrung durch enge Zusammenarbeit mit Herstellern von dünnen optischen Beschichtungen/dünnschichtbasierten optischen Komponenten
  • mikrostrukturbasierte Prozesskenntnisse verkürzen Entwicklungszeiten und optimieren Entwicklungsprozesse
  • hochauflösende Fehlerdiagnostik verbessert die Möglichkeiten der Qualitätskontrolle und liefert präzise Ergebnisse im Vergleich zu indirekten Hinweisen oder Schlussfolgerungen, die auf Annahmen basieren
REM-Draufsicht und REM-FIB-Querschnittsbilder der Schädigung zweier hochreflektierender Laserspiegel (45°, 355 nm), die mit verschiedenen Laserleistungen in Einzelpulsen mit einem fokussierten Femtosekundenlaser (211 fs, 514 nm) erzeugt wurden. In allen Fällen ist die Schädigung in definierten Lagen des Schichtsystems gut erkennbar. Der ober Spiegel, welche mittels Ionenstrahlsputtern (IBS) hergestellt wurde, weist eine deutlich niedrigere Oberflächenrauheit (Inset) auf als der mittels Magnetronsputtern (MS) abgeschiedene Spiegel.