NANEO untersucht, wie hochtransparente (von 370 bis 935 nm) elektrisch gut leitende und minimal streuende Schichten aus ITO (Indium-Zinn-Oxid) hergestellt und in eine Antireflexions(AR)-Schicht integriert) werden können. Diese Schichten werden auf Mikrolinsen und Diamant-Wellenleiter-Endflächen aufgebracht, die Licht zu und von den Atomen die 3-D-Ionenfalle der PTB transportieren (optische Schnittstelle). Dadurch kann die Ionenfalle wesentlich anwendungsfreundlicher aufgebaut werden. Die geplante Verwendung von GRIN Linsen erfordert, dass die Prozesstemperatur während der Beschichtung 150°C nicht überschreitet.
Zur Realisierung der angestrebten Schichteigenschaften wird das Ionenstrahlsputtern (IBS) eingesetzt. IBS ermöglicht in einzigartiger Weise den Beschichtungsvorgang zu kontrollieren. Durch Variation der Prozessparameter lässt sich die Energie, die in die aufwachsende Schicht eingebracht wird, in so weiten Grenzen beeinflussen, wie es bei keinem anderen Beschichtungsverfahren möglich ist. Damit können Struktur und Eigenschaften der Schichten sehr stark beeinflusst werden.
Der zentrale Arbeitskern des Teilvorhabens besteht in der systematischen Variation aller relevanten Prozessparameter des IBS-Prozesses: Art des Sputtergases, Energie des Ionenstrahls, eventuell Intensität des Ionenstrahls und Beschusswinkel des Targets, Höhe des Reaktivgasdruckes während der Beschichtung, Art des Reaktiv-gases (ionisiert, neutral), Art des zusätzlichen Ionenbeschusses und die Temperatur während des Aufwachsens der Schicht. Die erzielten Schichteigenschaften werden vermessen und ein Prozess optimiert für die gewünschten Schichteigenschaften.
Die technischen Arbeitsziele sind definiert durch die folgenden Anforderungen:
1. Erzielung der folgenden Eigenschaften für die ITO-Schichten:
• Transmission bei 370 nm > 75%
• Elektrische Leitfähigkeit < 100 uOhm*cm
• Streulicht (TIS) bei 370 nm < 0,1%
2. Integration der ITO-Schicht als oberste Schicht in ein AR-Schicht-System, das bei den Wellenlängen 390, 760 und 935 nm eine Reflexion < 1% ermöglicht.
