Fortschritte in der Display-Reparatur mit Femtosekundenlasern

Bildschirme und Displays sind zentrale Komponenten moderner Technologien und Kommunikation. Ihre Herstellung basiert auf fortschrittlichen Methoden der Lithographie und der Halbleitertechnik. Doch während der Produktion können zufällig Defekte entstehen, die mithilfe von Ultrakurzpulslasern repariert werden. Diese Methode benötigt besonders präzise Lasersteuerung, um transparente, leitende Schichten, wie z.B. Indium-Zinnoxid (ITO), selektiv zu entfernen, ohne die darunterliegenden Strukturen zu beschädigen. Diese Technik des „Display Repair“ ist in der Industrie weit verbreitet, obwohl die grundlegenden Mechanismen lange Zeit nicht vollständig verstanden waren.

Hier knüpft die Dissertation von Goran Hallum an, der in Zusammenarbeit mit einem theoretischen Team der RWTH Aachen die selektive Strukturierung durch Laserablation von ca. 100 nm dicken ITO-Schichten am Laserzentrum der Hochschule München untersucht hat. Hallum zeigte, dass der Laserpuls die ITO-Schicht innerhalb weniger hundert Femtosekunden metallisiert und dabei absorbiert wird. Innerhalb von Pikosekunden wird die Schicht an der Oberfläche auf mehrere tausend Kelvin erhitzt, dehnt sich aus und verdampft teilweise, ohne die darunterliegenden Schichten zu beschädigen. Dieser Prozess, eine Kombination aus photothermischen und photomechanischen Mechanismen, ermöglicht die präzise und effiziente Entfernung von ITO. Dies bildet die Grundlage für ein tieferes Verständnis des industriellen „Display Repairs“.

Die Ergebnisse von Hallums Forschungsarbeit wurden in zwei Fachartikeln in der renommierten Zeitschrift „Optics Express“ veröffentlicht. Die theoretische Untermauerung der Arbeit erschien in der „Journal of Heat and Mass Transfer“ unter Leitung der RWTH Aachen. Die Fakultät gratuliert ihm herzlich zu dieser außergewöhnlichen Leistung. Goran Hallum plant, seine Karriere in den kommenden Jahren in der Industrie weiterzuführen.