Herstellung kundenspezifischer sättigbarer Halbleiter-Absorberspiegel

In diesem Interview spricht Antonio Castelo, EPICs Technologiemanager für Biomedizin und Laser, mit Eero Koivusalo, COO bei RefleKron, einem finnischen Hersteller von maßgeschneiderten Halbleiter-Sättigungsabsorberspiegeln (SESAMs) für Ultrakurzpulslaser.

Was ist der Hintergrund Ihrer Ernennung zum COO RefleKron?

Nach meinem Masterabschluss in Technischer Physik an der Technischen Universität Tampere habe ich ein Doktoratsstudium mit Schwerpunkt auf Molekularstrahlepitaxie (MBE) und Grundlagenforschung zu Galliumarsenid-basierten Nanodrähten absolviert. Es handelte sich um ausführliche MBE-Grundlagen, aber auch um eine wirklich gute Einführung in die grundlegende Physik, die dem Halbleiterwachstum zugrunde liegt. Im Jahr 2019, gegen Ende meiner Doktorarbeit, wurde ich Produktmanager von Reflekron, einem Spin-off des Optoelectronics Research Center an der Tampere University of Technology. Das Unternehmen wurde ursprünglich im Jahr 2004 im Zuge des Aufschwungs der ultraschnellen Faserlaserindustrie gegründet und hatte die Aufgabe, sättigbare Halbleiterabsorberspiegel (SESAMs) herzustellen – Schlüsselkomponenten für die Herstellung ultraschneller Laser.

Als ich bei RefleKron anfing, begann das Unternehmen gerade mit der Entwicklung unserer aktuellen Volumenproduktlinien, sodass ich die Möglichkeit hatte, von Anfang an an deren Entwicklung teilzunehmen und viel SESAM-Know-how insbesondere in Bezug auf die Verarbeitung und Anpassung von Komponenten zu erwerben. Zunächst übernahm ich die Leitung aller neuen Entwicklungsprojekte und wurde 2020 zum COO ernannt.

Wie hat sich das Unternehmen entwickelt?

Im Jahr 2004, als die ersten kommerziellen modengekoppelten Faserlaser auf den Markt kamen, wurde RefleKron in enger Partnerschaft mit Fianium gegründet, dem ersten EU-Unternehmen, das SESAM-basierte ultraschnelle Faserlaser mit 1 µm einführte. Während die meisten SESAMs von RefleKron zu Beginn ausschließlich an Fianium geliefert wurden, haben wir auch Nischenanwendungen identifiziert, bei denen unser Fachwissen Wettbewerbsvorteile bieten könnte, zum Beispiel kundenspezifische SESAMs für gütegeschaltete Mikrochiplaser, die im Vergleich zu Mode-SESAMs völlig andere Eigenschaften erforderten. verriegelte Faserlaser. Erst in den letzten Jahren begann der Markt zu reifen und sich in viele Lasertypen zu diversifizieren. Derzeit stellen wir unser Fachwissen weltweit zur Verfügung, wobei wir uns insbesondere auf den Qualifizierungsprozess für großvolumige Produkte konzentrieren.

Bis vor kurzem waren wir an der Universität Tampere ansässig, aber im April 2023 sind wir in unsere neue Fabrik in Tampere umgezogen, wo wir über einen MBE-Reinraum sowie ausreichend Platz und Ausrüstung verfügen, um die SESAM-Produktion weiter zu steigern.

Obwohl wir immer noch ein relativ kleines Unternehmen sind, ist Reflekron sehr stolz auf seine Schlüsselrolle im Ökosystem als Wegbereiter der Volumenskalierungsfähigkeit für den Markt für ultraschnelle Laser. Wir bieten eine einzigartige Kombination aus Fachwissen in der Halbleitertechnologie, hauseigener Epitaxie, SESAM-Design und -Charakterisierung sowie umfassendem Wissen in der Laserphysik. Unsere Technologie ermöglicht die Entwicklung von SESAMs sowohl für Modenkopplungs- als auch für Q-Switching-Anwendungen, die einen Wellenlängenbereich von 0,6 µm bis 3 µm abdecken. Da jeder Lasertyp mit einem bestimmten SESAM gepaart werden muss, werden alle unsere Produkte an die Bedürfnisse des Kunden angepasst und anschließend wird die Massenproduktion für jede Produktlinie sichergestellt.

Was waren Ihre persönlichen Herausforderungen?

In den letzten Jahren haben wir viel Zeit und Mühe in unsere neue Fabrik gesteckt. Vor dem Umzug waren wir an der Universität Tampere ansässig. Obwohl die Umgebung unseres Geburtsortes hervorragend ist und es uns ermöglicht, in einem sehr frühen Stadium in den Markt einzusteigen, sind wir sehr froh, dass wir jetzt über eigene Räumlichkeiten mit Kapazitäten zur Massenproduktion von MBE verfügen, der Kerntechnologie, die unsere Produktion und Differenzierung unterstützt. Wir hatten das Glück, finanzielle Unterstützung von Business Finland und der EU für die Entwicklung neuer Produktlinien zu erhalten und auch einen Partner zu finden, der Erfahrung im Bau ähnlicher Anlagen hatte. Der Gebäudeentwurf wurde auf uns zugeschnitten und ist auch groß genug, um zwei weitere Spin-offs des Optoelectronics Research Center der Universität Tampere aufzunehmen. Die Unabhängigkeit war von entscheidender Bedeutung, da wir nun eine stabile SESAM-Versorgung für die Massenproduktion von gepulsten Lasersystemen garantieren können, was für unsere Kunden und zukünftiges Wachstum von entscheidender Bedeutung ist.

Auf persönlicher Ebene habe ich kontinuierlich neue Fachkenntnisse außerhalb des Technologiebereichs erworben, beispielsweise in Bezug auf Finanzierung und Personalwesen. Der Lernpfad geht weiter, da wir den Betrieb für neue Produkttypen und größere Mengen erweitern, was die Entwicklung neuer Fachkenntnisse im Zusammenhang mit dem Qualifizierungsprozess und der Ausweitung der Produktion erfordert.

Wie sehen Sie die Zukunft?

Unsere SESAM-Produktpalette wächst gut und für die Zukunft sieht alles gut aus. Die Volumina bestehender Kunden wachsen und wir gewinnen kontinuierlich neue Kunden. Darüber hinaus ist der Kundenstamm sehr vielseitig, sodass wir nicht von einem einzelnen Kunden oder gar einem einzelnen Markt abhängig sind.

Wir gehen davon aus, dass mehr der aktuellen Entwicklungsprojekte ein großes Volumen haben werden, was im Vergleich zu anderen Arten von Laser- und Halbleitertechnologien immer noch relativ klein ist. Auch hier ist die Verfügbarkeit zuverlässiger SESAMs mit wiederholbarer Leistung für die Massenentwicklung praktischer Ultrakurzpulslaser von entscheidender Bedeutung. Unser Ansatz, SESAMs für jeden Laser individuell anzupassen, ermöglicht den Betrieb in einem optimalen Arbeitsmodus, was der Schlüssel zu einer langen Lebensdauer ist. Zweitens verfügen unsere Produkte aufgrund unseres umfassenden Know-hows zur Prozessoptimierung und Erfahrung in der MBE-Technologie über eine hohe Wafer-zu-Wafer-Wiederholgenauigkeit, die für die industrielle Massenproduktion geeignet ist. In diesem Zusammenhang haben wir wiederholt SESAM-Produktlinien mit einer Lebensdauer von über 10.000 Stunden und einer hervorragenden Wafer-zu-Wafer-Wiederholgenauigkeit qualifiziert, die eine Massenproduktion gewährleistet.

Wir glauben, dass RefleKron weiterhin einen positiven Einfluss auf die Ultraschnelllaser-Community haben wird, da unsere Produkte eine entscheidende Rolle dabei spielen werden, neue Technologien zu ermöglichen und Kunden die Skalierung ihrer Produktionslinien zu ermöglichen. Die neue MBE-Produktionskapazität ermöglicht uns die Ausweitung auf neue Produktlinien, die spezielle III-V-Wafer erfordern.

Was raten Sie der nächsten Unternehmergeneration?

Für uns war der Beitritt zu EPIC sehr positiv. Aus persönlicher Sicht neigen wir Finnen dazu, stille Typen zu sein. Es ist nicht einfach, rauszugehen und mit anderen über das zu reden, was wir tun. Aus diesem Grund war der Beitritt zu EPIC großartig, denn er bietet uns die Möglichkeit, Kontakte zu knüpfen, gute Kontakte zu knüpfen und an Meetings teilzunehmen, die uns wirklich zu Gesprächen mit anderen Unternehmen angeregt haben. Auf diese Weise konnten wir nicht nur unsere Fähigkeiten hervorheben, sondern auch lernen. Es hat auch viel dazu beigetragen, unser Gemeinschaftsgefühl zu stärken und uns noch klarer zu zeigen, dass wir ein wichtiger Teil des europäischen Photonik- und Lasertechnologie-Ökosystems sind.

Geschrieben von Antonio Castelo, EPICs Technologiemanager für Biomedizin und Laser.