Aufgabenstellung
Für die Erzeugung von weißem Licht mittels LED oder Laser werden oft eine blaue Lichtquelle und ein fluoreszierendes Material eingesetzt, welches Teile des blauen Lichtes in gelbes Licht umwandelt, sodass die Mischung als weißes Licht erscheint. Zur Verbesserung der Lichtausbeute und -qualität von monokristallinen Phosphormaterialien für die Anwendung in hocheffizienten LED- und Laserlicht-Modulen wird eine Methode entwickelt, um Kristalloberflächen gezielt und im Submikrometerbereich zu strukturieren.

Vorgehensweise
Unterschiedliche Methoden der Oberflächenstrukturierung mittels Laserstrahlung werden untersucht. Direkte Bestrahlung der Oberfläche sowie indirekte Ablation durch Bestrahlung eines Absorbers werden empirisch analysiert und sollen mit Techniken der Interferenzstrukturierung verbunden werden, um periodische Strukturen im Submikrobereich in die Kristalloberfläche einbringen zu können. Die zu erzeugenden periodischen Strukturen werden numerisch entwickelt und analysiert. Mittels Raytracing wird das Abstrahlverhalten des Phosphormaterials simuliert und optimiert (Bild rechts).

Ergebnisse
Es wurden numerische Evaluationen verschiedener periodischer Strukturen durchgeführt, um den Einfluss von Strukturform, -höhe und -periode auf den Reflexionsgrad in Abhängigkeit der Wellenlänge des eingestrahlten Lichtes zu untersuchen (Bild links). Hieraus wird eine optimierte Struktur entwickelt, die gute Antireflexeigenschaften über einen breiten Wellenlängenbereich besitzt und dabei technisch realisierbar ist.