Mikrosystemtechnik

Abformen von Gläsern

MEMS-Aktuator

Abbildung 1: Joseph von Fraunhofer

Anfang der 1990er Jahre entwickelte sich die klassische Mikrosystemtechnik weiter und es entstand neben MEMS eine Klasse der Mikro-Opto-Elektro-Mechanischen Systeme (MOEMS). Sie zeichnet sich durch die Möglichkeit aus Licht zu detektieren oder zu modulieren. Durch die Entwicklung von Mikrospiegeln und Mikrospiegelarrays für die Ablenkung von Licht für Picoprojektoren und Head-Up-Displays steigt die Anzahl der Anwendungen optischer spezialisierter Systeme. Der 1787 geborene Optiker und exzellente Forscher Joseph von Fraunhofer ist der Namenspatron und das Forschungsvorbild der heutigen Fraunhofer Gesellschaft (Abbildung 1). Bedingt durch seine Begabung und Zielstrebigkeit wurde der gelernte Optiker mit 22 Jahren Leiter einer Glashütte in Benediktbeuern. Dort entwickelte er neue Glassorten und verbesserte die Glasherstellung durch Experimente mit veränderten Rohmaterialien und modifizierten Schmelzverfahren entscheidend. Damit standardisierte er zugleich die Bearbeitung von fertigen Gläsern und setzte damit einen Meilenstein. Durch seine genauen Kenntnisse zum Brechungsverhalten und der Farbdispersion verschiedener Glassorten konstruierte er achromatische Fernrohre die qualitativ viele Jahrzehnte unübertroffen blieben. Mit selbst hergestellten Prismen gelang ihm erstmalig die genaue spektrale Untersuchung des Lichts, so dass er auch heute noch als Vater der modernen Spektralanalyse gilt. Seine rasanten Fortschritte bei der Herstellung neuer und vor allem präziser optischer Instrumente schufen die Voraussetzung und beeinflussten die weiteren Erfolge in der Optik. Auch heute noch ist sein Wirken durch die Entwicklung optischer Systeme noch deutlich spürbar. Desgleichen ist die Optik eine weitere Schlüsseltechnologie in der Mikroelektronik. Durch die gezielte Belichtung photoempfindlicher Materialien und anschließender chemischer Bearbeitung können integrierte Schaltkreise erzeugt werden. Durch die immer weiter voranschreitende Entwicklung optischer Bauteile und Systeme in der Mikrosystemtechnik stellt die Vermittlung elektrischer und vorzugsweise optischer Signale einen wichtigen Entwicklungssektor moderner Mikrosysteme dar. Das stellt vor allem die Verarbeitung von Gläsern in der Mikrosystemtechnik vor eine hohe Herausforderung. Daher werden am Fraunhofer ISIT neue Technologien in Hinblick auf die Verarbeitung von Gläsern auf Waferebene entwickelt umso neue Meilensteine in der Mikrooptik zu setzen. Als Basis dafür dient die am ISIT entwickelte Technologieplattform zur heiß viskosen Abformung von Glas in Silizium. Mit Hilfe dieser einzigartigen Technologie können erstmalig neue Bauelemente auf Waferebene aus Glas gefertigt werden die den qualitativen Anforderungen der Optik genügen.