Reaktives Ionenätzen

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Für die aktuell am Lehrstuhl durchzuführenden Projekte ist die Herstellung freistehender Wellenleiter mittels "Faraday Cage Etching" zentral. Dieser komplexe Prozess erfordert zwei völlig unterschiedliche Ätzregime in derselben Kammer. Entsprechend werden Entkoppelte Plasmadichte und Ionenenergie (für p-i-n Dioden Integration) benötigt. Weitere Forschungsprojekte erfordern eine aktive Helium-Rückseitenkühlung (für nanophotonische Wellenleiter), um "Fließen" oder Verbrennen des Elektronenstrahl-Resists (E-Beam Lack) zu verhindern. Bei zusätzlichen Projekten sowie bei der Nachbearbeitung von FIB-implantierten Defekten hat die Erhaltung der Kristallqualität oberste Priorität. Hochenergetischer Ionenbeschuss würde das Gitter schädigen und die optische Kohärenz der Farbzentren zerstören. Wichtig ist die schonende Entfernung von Oberflächenschichten ("Soft Etch"), ohne neue Defekte tief in den Kristall einzutragen. Letztlich werden für die Strukturierung der Solid Immersion Lenses (SILs) in Diamant ein reines Sauerstoff-Plasma benötigt, während SiC eine Fluor-Chemie (SF₆/CHF₃) erfordert. Entsprechend notwendig ist eine Gasbox mit mindestens 5 Leitungen für Fluor- und Sauerstoff-Prozesse , um beide Materialklassen ohne Hardware-Umbau bearbeiten zu können. Ein "Open Load"-Design ist zudem für die geplante Arbeitsweise (Bearbeitung kleiner Bruchstück-Proben auf Carrier-Wafern) die technisch sinnvollste Lösung, da es im Gegensatz zu Load-Lock-Systemen keine aufwendige Anpassung von Roboter-Handlingsystemen an irreguläre Probengeometrien erfordert.

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