Lab Strukturierung und Photonik

Wir erarbeiten Lösungen basierend auf Mikro- und Nanostrukturen für Solarzellen und andere photovoltaische Bauelemente wie zum Beispiel Photovoltaikzellen zur Übertragung von Leistung mittels Laserlicht, aber auch für verwandte Bauelemente, wie z.B. LEDs. Der anlagentechnische Schwerpunkt liegt auf einer Kombination von Nanoimprintlithographie mit unterschiedlichen Aufbauten, Photolithographie, Aufdampfprozessen sowie nass- und trockenchemischen Ätzprozessen.

Unser Leistungsspektrum umfasst Machbarkeitsstudien, Kleinserienfertigungen sowie Produktentwicklungen bis hin zu den fertigen industriellen Prototypen. Dabei wird das gesamte Spektrum des photonischen Designs über die Prozessentwicklung bis zur Charakterisierung von Prototypen und Kleinserien abgedeckt.

Da wir sowohl Exppertise in der Nanostrukturierung als auch in der Realisieurng höchsteffizienter Solarzellen vorweisen können, können wir Nanostrukturen gewinnbringend in Solarzellen einsetzen, ohne diese elektrisch zu beeinträchtigen. Dabei haben wir die Möglichkeit die gesamte Prozesskette vom Wafer bis hin zum photonischen Bauelement abzubilden.

Unsere Services im »Lab Strukturierung und Photonik« umfassen:

• Wellenoptische Modellierung / Design photonischer Strukturen für den Einsatz in Photolvoltaikzellen und LEDs
• Prozessentwicklung von Nanostrukturierung von LEDs und PV-Bauelementen
• Charakterisierung photonischer Nanostrukturen

Mittels RCWA designen und optimieren wir Strukturen zur verbesserten Lichtein- bzw. auskopplung, zum Light tappring oder zur Kopplung in resonante Moden. Ebenso vermessen und bewerten wir hergestellte Strukturen mittels Reflexions- und Transmissionsmessungen bzw. an Solarzellenstrukturen, um deren Wirkung auf die relevanten Messgrößen von Solarzellen bestimmen zu können. Wir sind in der Lage die Spezifika von PV-Bauelementen (z.B. nötige Kontaktfinger) bereits beim Design zu berücksichtigen.

Vor allem für PV-Bauelemente und LEDs aber auch für andere Anwendungen entwickeln und optimieren wir Nanoimprint- und ätzprozesse zur Implementierung photonischer Strukturen in elektrisch aktive Bauelemente. Hierbei können wir die komplette Prozesskette abbilden und photonische Strukturen in ihrer Funktion im finalen Bauelement bewerten. Dafür wir kombinieren wir unterschiedliche Prozesse – Photolithographieprozessen, Aufdampfungen von Metallen und dielektrischen Schichten, nass- und trockenchemische Ätzprozesse, Galvanik und weitere – mit Nanoimprintlithographieschritten und können auf diese Weise Nanostrukturen in komplexe Bauelemente integrieren. Dabei können wir Strukturen mit Elementgrößen von wenigen 100nm bis über 100 µm hinaus auf bis zu 6"-Wafern imprinten. 

In enger Abstimmung mit unseren Kundinnen und Kunden bewerten wir die realisierten Nanostrukturen mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM), Rasterkraftmikroskopie (AFM), Spektrometrie und mittels elektrischer Messungen im finalen Bauelement. Wir untersuchen dabei zum einen die Qualität der Nanostrukturen, zum anderen bewerten wir deren Funktion im fertigen Bauelement und können auf dieser Basis Prozessketten optimieren beziehungsweise unterschiedliche Nanostrukturen bezüglich deren Funktion im finalen Bauelement vergleichen und optimieren.