Die laserinduzierte Entnetzung destabilisiert einen durchgehenden dünnen Film mithilfe von Licht und lässt ihn zu nanoskaligen, inselartigen Strukturen zurückweichen. Das Verfahren ist schneller und präziser als die thermische Entnetzung und könnte sich daher für die Strukturierung metallischer Filme eignen. Die Kontrolle über die Größe und Verteilung der entstehenden Strukturen bleibt jedoch schwierig, während unerwünschte Entnetzung die Lebensdauer von Beschichtungen verkürzen und nanoskalige Bauelemente beeinträchtigen kann.

Eine im IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics veröffentlichte Studie untersuchte, ob strukturierte optische Umgebungen eine bessere Kontrolle über den Prozess ermöglichen könnten. Die Forschenden stellten vier Proben mit derselben chemischen Zusammensetzung, aber unterschiedlichen optischen Strukturen unter einem 10 Nanometer dicken Goldfilm her. Sie veränderten die Dicke der darunterliegenden Siliziumdioxid- und Goldschichten, um die optische Umgebung zu modifizieren.

Zwei Proben zeigten das erwartete Verhalten einer Festkörperentnetzung. Die beiden anderen erzeugten zuvor nicht berichtete Merkmale, darunter breite Verteilungen von Partikelgrößen im Bereich von der Nano- bis zur Mikroskala sowie komplexe räumliche Muster.

Die Ergebnisse legen nahe, dass nichtlokale optische Effekte neben thermischen, kapillaren und fluiddynamischen Effekten die Entnetzung beeinflussen. Finite-Elemente-Simulationen schlossen lokale Variationen des elektrischen Feldes als Erklärung für das beobachtete Verhalten aus.

Die Forschenden erklären, dass die Gestaltung des darunterliegenden optischen Resonators eine Möglichkeit bieten könnte, die während der Entnetzung entstehenden Morphologien zu kontrollieren. Sie weisen außerdem darauf hin, dass der Ansatz zusätzliche Flexibilität bei der Steuerung der Entnetzungsdynamik ermöglichen und möglicherweise dazu beitragen könnte, laserinduzierte Schäden in Anwendungen zu begrenzen, in denen der Prozess unerwünscht ist.

Die Studie „Laser-Induced Dewetting of Gold Thin Films on Optically Engineered Substrates“ wurde von Elias A. Anwar und Kollegen verfasst. Ihre DOI lautet 10.1109/jstqe.2026.3665139.

Quellen: Phys.org.