Aufgabenstellung
Für die Erzeugung von weißem Licht mittels LED oder Laser wird 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 als fluoreszierendes Element für die Anwendung in hocheffizienten LED- und Laserlicht-Modulen wird eine Methode entwickelt, um Kristalloberflächen gezielt und im Submikrometerbereich genau zu strukturieren.

Vorgehensweise
Unterschiedliche Methoden der Oberflächenstrukturierung mittels Laserstrahlung werden untersucht. Direkte Bestrahlung der Oberfläche sowie indirekte Ablation durch Bestrahlung eines Absorbers werden empirisch untersucht und sollen mit Techniken der Interferenzstrukturierung verbunden werden, um periodische Strukturen im Submikrobereich in die Kristalloberfläche einbringen zu können. Die zu schreibenden periodischen Strukturen werden numerisch entwickelt und analysiert.

Ergebnisse
Es wurde ein Aufbau zur Interferenzstrukturierung auf Basis eines strahlteilenden diffraktiven optischen Elements (DOE) realisiert (Schema im rechten Bild). Mithilfe einer fokussierenden Optik wurde auf der Probenoberfläche Interferenz von drei Strahlen bei 355 nm Wellenlänge und 10 ps Pulsdauer erzeugt. Um einen Abtrag des monokristallinen Phosphormaterials zu ermöglichen, wird eine dünne Goldschicht als Absorber auf die Kristalloberfläche gesputtert. Hexagonale Interferenzmuster mit Perioden von 1 µm und Tiefen bis ca. 150 nm konnten erzeugt werden (SEM Aufnahme im linken Bild).