fs-Materialbearbeitung - materialspezifische Aspekte

摘要

Die Bearbeitung so unterschiedlicher Materialien wie Metalle, Halbleiter und Isolatoren mit der Ultrakurzpulsstrahlung eines Femtosekundenlasers wird vorgestellt. Die Pulsdauer liegt im Bereich von 100 fs = 10{sup}(-13) s, die Wellenlange bei 800 nm. Unter diesen Bedingungen erfolgt der Ablationsvorgang nach vollig anderen Mechanismen als bei der konventionellen Materialbearbeitung mit Kurzpulslasern mit ca. 10 ns Pulsdauer. Bei den um viele Grossenordnungen kurzeren Pulszeiten spielt die Warmeleitung keine Rolle mehr, sodass es keine durch Erwarmung ungunstig beeinflussten Zonen in der Umgebung des Bearbeitungsgebiets gibt. Weiterhin treten keine Schmelzaufwurfe am Rand des Bearbeitungsgebiets auf. Die Prazision der Bearbeitung ist daher wesentlich grosser: Darin besteht der wesentliche Vorteil derfs-Laser-Materialbearbeitung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Bearbeitung weitgehend unabhangig vom konkreten Material und seinen Eigenschaften ist. Als Beispiele zeigen wir Ergebnisse fur Wolframkarbid-Hartmetall, Silizium und Glas.