Metalen microstructuren zijn de belangrijkste componenten in bijna elke huidige of opkomende technologie. Bijvoorbeeld, nu de volgende draadloze communicatiestandaard (6G) wordt vastgesteld, de behoefte aan geavanceerde componenten en vooral antennes is niet vervuld. De drang naar nog hogere frequenties en diepere integratie gaat hand in hand met miniaturisatie- en fabricagetechnologieën met on-chip-mogelijkheden. Via direct laserschrijven - een additieve fabricagetechnologie die submicronprecisie en functiegroottes biedt - komen zeer geavanceerde en geïntegreerde componenten binnen handbereik.

Een groot voordeel van direct laserschrijven is dat het niet beperkt is tot de fabricage van vlakke structuren, maar bijna willekeurige 3D-microstructuren mogelijk maakt. Dit vergroot de beschikbare opties voor ontwerpers van componenten of apparaten aanzienlijk en biedt een enorm potentieel voor, bijv. antenne prestatieverbetering:winst, efficiëntie en bandbreedte zijn hoger bij lagere voedingsverliezen voor 3D-antennes in vergelijking met hun vlakke tegenhangers. Deze voordelen worden nog duidelijker naarmate de frequentie hoger wordt.

In een recent artikel gepubliceerd in Licht:geavanceerde productie , een team van wetenschappers van de Fraunhofer ITWM, de Technische Universität Kaiserslautern en de Universiteit van Stuttgart hebben een nieuw lichtgevoelig materiaal ontwikkeld dat directe fabricage van sterk geleidende microcomponenten mogelijk maakt via direct laserschrijven.

"Niet alleen zijn de resulterende structuren gemaakt van bijna 100% zilver, maar ze hebben ook een materiaaldichtheid van meer dan 95%. Verder, bijna willekeurige structuurgeometrieën zijn mogelijk terwijl de compatibiliteit op de chip behouden blijft met deze benadering, " zegt Erik Waller, de hoofdwetenschapper van het project.

De haalbaarheid en kracht van de aanpak werd aangetoond door de fabricage van een polarisator op basis van een reeks spiraalvormige antennes die in het infrarode spectrale gebied werken.

"Het materiaal en de technologie zijn zeer geschikt voor de fabricage van geleidende driedimensionale componenten ter grootte van een micrometer. we willen de integratie van aldus gefabriceerde componenten op conventioneel gefabriceerde chips laten zien. We brengen micro-elektronica dan inderdaad naar een andere dimensie, " zegt Georg von Freymann, afdelingshoofd aan de Fraunhofer ITWM en professor aan de Technische Universität Kaiserslauten.