Hochparallele Integration von nitridischen Mikro-Leuchtdioden auf flexiblen Sonden für die Anwendung in der Optogenetik

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Diese Arbeit beschreibt die Realisierung linearer Anordnungen miniaturisierter Leuchtdioden (LEDs) auf starren oder flexiblen Substraten, die in der optogenetischen Forschung vielseitige Einsatzmöglichkeiten bieten. Durch den Verzicht auf makroskopische Lichtquellen wird eine hohe räumliche Auflösung erzielt, mit einem Abstand der LEDs von 100 µm. Besonders hervorgehoben wird der erste Prototyp eines optischen Cochlea-Implantates, dessen Entwicklung sich auf die Eignung für die Maus-Cochlea konzentriert. Die erforderliche Geometrie, einschließlich eines Bauteildurchmessers von weniger als 300 μm und Biegeradien von 500 μm, erfordert innovative mikrotechnologische Fertigungsprozesse. Der Prozess umfasst das konzeptionelle Design, die Entwicklung sowie die elektrooptische und mechanische Charakterisierung der Bauelemente. Der entwickelte Ansatz kombiniert zwei separate Waferprozesse mit einem hochparallelen Schichttransfer der Mikro-LEDs auf Waferebene, was die Integration von bis zu 120 LEDs auf einer flexiblen Sonde ermöglicht. Ein besonderes Augenmerk liegt auf lasergestützten Techniken, die vielseitig in der Sondenfertigung eingesetzt werden.