Oberflächen mit flexiblen und handlichen Plasmaquellen aktivieren

Kompakte, atmosphärische Plasmaquelle im 2,45 GHz-ISM-Band, u.a. geeignet zur Oberflächenaktivierung oder in der Medizin. (© FBH/D. Wolf) / Compact, atmospheric plasma source in the 2.45 GHz ISM band, suited e.g. for surface activation or medial applications. (© FBH/D. Wolf)

Kompakte Pulslichtquelle liefert flexible Pulse im Piko- und Nanosekundenbereich mit Nanojoule-Energien. (© FBH/P. Immerz) / Compact pulse light source delivering flexible pulses in the picosecond and nanosecond range with nanojoule energies. (© FBH/P. Immerz)

Auf der Fachmesse SEMICON Europa in München stellt das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) vom 13. bis 16. November 2018 aktuelle Neu- und Weiterentwicklungen vor. Das Institut präsentiert sich auf dem Gemeinschaftsstand der »Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland« in Halle A4, Stand 504.

Am Messestand zeigt das FBH unter anderem eine kompakte atmosphärische Plasmaquelle, die sich zum Beispiel für die Behandlung von Oberflächen und zur Integration in Produktions- oder Prozessmaschinen eignet. Vor Ort werden beispielhaft Test-Oberflächen aktiviert, um sie etwa zum Drucken oder Beschichten vorzubereiten. Die Quelle im 2,45 GHz-ISM-Band besteht aus einem Mikrowellen-Leistungsoszillator, einem Resonator zur Plasma-Anregung und der Ansteuerelektronik, die gemeinsam in einem kompakten Gehäuse integriert sind. Die Zufuhr des Plasma-Mediums (Luft, Sauerstoff, Argon, …) sowie des Kühlmediums ist so flexibel realisiert, dass die Quelle sowohl händisch (z.B. in der Medizin) wie auch in Produktions- oder Prozessmaschinen (z.B. Druckindustrie, Beschichtungsanlagen) integriert werden kann. Die Plasmaquelle erreicht eine Leistung um die 20 W, was für viele Anwendungen ausreicht.

Am Messestand ist zudem eine All-in-One-Pulslichtquelle (PLS) zu sehen, die zwei Kernkompetenzen des FBH vereint: maßgeschneiderte Diodenlaser für die Impulserzeugung in Verbindung mit optimierten Hochgeschwindigkeits-Komponenten für die Ansteuerung. Die PLS liefert hochpräzise Pulse im Piko- und Nanosekundenbereich mit Nanojoule-Energien. Pulsenergie, -weite, und -abstand sowie Wiederholfrequenzen lassen sich dabei flexibel anpassen. Das Lasersystem bietet frei wählbare Folgefrequenzen vom Hertz- bis in den Megahertz-Bereich und Pulsspitzenleistungen von bis zu 50 Watt. Das All-in-One-System kann computergesteuert in mehreren Puls-Modi geschaltet werden und lässt sich einfach in verschiedenste Lasersysteme integrieren.

Außerdem stellt das FBH den Demonstrator eines potentialfreien differentiellen Tastkopfs zum Messen hoher Ströme vor. Mit diesem Messadapter für Oszilloskope können differentielle elektrische Signale im Frequenzbereich von DC bis über 1 GHz galvanisch getrennt gemessen werden – auch bei Überlagerung durch eine hohe Gleichtaktspannung. Als weiteres Exponat sind heterointegrierte Chips für Terahertz-Anwendungen zu sehen, die die Vorteile zweier Technologiewelten auf Chipebene vereinen: die hohen Ausgangsleistungen von Indiumphosphid mit der Komplexität der Siliziumtechnologie.