Untersuchungen zur Entwicklung und technologischen Herstellung von kostengünstigen Mikrospiegelarrays zur Tageslichtlenkung

Die vorliegende Dissertation analysiert systematisch die Entwicklung und Mo-dellbildung bezüglich der Herstellung von kostengünstigen Mikrospiegelarrays zur Taglichtlenkung.

Im Rahmen von Vorarbeiten der Mikrospiegelgruppe am Institut für Nanostrukturtechnologie und Analytik wurde ein Designkonzept sowie ein technologischer Herstellungsprozess für Mikrospiegelanordnungen zur Tageslichtlenkung entwickelt. Diese sind im Rahmen der vorliegenden Arbeit weiterentwickelt und verbessert worden.

Basierend auf zur Verfügung stehenden Entwicklungsmethoden und Herstellungstechnologien in der Mikrosystemtechnik werden unterschiedliche Mikrospiegelmodelle bezüglich ihrer mechanischen, optischen und elektrischen Eigenschaften evaluiert.

Im Weiteren werden mithilfe von Testproben die Schichtsysteme analysiert und durch Modellanalyse und -berechnung verschiedene Designvarianten mit unterschiedlichen Abmessungen und unterschiedlichen Geometrien abgeleitet. Aufbauend auf den daraus gewonnenen Resultaten werden Fotolithografiemasken entworfen und erstellt.

Mikrosystemtechnologisch werden Lösungskonzepte für Herstellung in zwei Serien erstellt (Serie A: „SiO2 und Si3N4 als Trägerschicht“ und Serie B: „Mul-timetallschichtstrukturen als Träger-/Spiegelschicht“), in der die Herstellungsprozesse, ausgehend vom Design bis zu den fertigen Proben, enthalten sind. Es werden Mikrospiegelarrays im Labormaßstab hergestellt, hierbei konzentriert sich die Detailarbeit auf die Herstellungsprozesse einiger repräsentativer Lösungskonzepte aus den Serien A und B.

Die gewonnenen Resultate werden wiederum mit den entwickelten theoretischen Modellen verglichen, und es werden die Varianten in Form einer Nutzwertanalyse miteinander bewertet.