Laser Alih-alih Fotolitografi Mengurangi Biaya Produksi Ultra-permukaan

Para peneliti di Institut Teknologi Elektronik Moskow, sebuah universitas riset negara Rusia, telah mengembangkan teknologi baru untuk membuat komponen perangkat tampilan informasi menggunakan pulsa laser, bukan litografi. Ini akan mempercepat pengurangan biaya produksi untuk tampilan generasi mendatang dan permukaan ultra untuk berbagai sistem optik. Temuan ini dipublikasikan dalam edisi baru Applied Surface Science.
Hypersurfaces adalah struktur dengan pola periodik yang dapat digunakan untuk mengontrol gelombang elektromagnetik dan cahaya. Atas dasar ini, bahan dielektrik dan logam serta bahan pengubah fasa dapat digunakan. Dan bahan pengubah fasa dapat mengubah keadaan fasa dan dengan demikian sifat-sifat yang bergantung pada radiasi eksternal.
Atas dasar hypersurfaces yang terbuat dari bahan perubahan fase GST (senyawa dari sistem germanium-antimony-telurium), para peneliti telah mengembangkan perangkat kompak baru yang dapat menampilkan informasi dengan bantuan gelombang cahaya. Ini termasuk tampilan ultra-tipis, headset augmented reality dan virtual, dan proyektor holografik. Namun, proses nanostruktur permukaan film tipis untuk mengubahnya menjadi permukaan multifungsi sejauh ini telah dilakukan menggunakan fotolitografi padat karya dan mahal. Gambar permukaan super yang diperlukan pertama kali dibuat pada templat (topeng) dan kemudian ditransfer ke objek pada resolusi yang dipilih.
Untuk mengurangi biaya pembentukan struktur film tipis dan untuk mempercepat prosesnya, Institut Elektronik dan Teknologi Moskow, bersama dengan lembaga ilmiah lainnya, menggunakan pulsa laser sebagai pengganti fotolitografi. Menurut para peneliti, dengan bantuan iradiasi laser dalam pulsa ultrashort, struktur nano yang dipesan dapat dibuat di GST lebih cepat dan lebih mudah. Untuk membentuk permukaan yang tertata, proses yang telah diterapkan sebelumnya digunakan, di mana bahan sebelumnya dihancurkan dengan adanya laser. Keuntungan utama dari solusi ini adalah bahwa pulsa memicu pengorganisasian diri struktur di permukaan. Bergantung pada intensitas dan jumlah pulsa, 3 jenis struktur yang berbeda dapat terbentuk, yang paling menarik adalah nanosfer yang tersusun secara berkala dengan ukuran yang sama. Bentuk ini sulit dibentuk dan memiliki radius hingga 150 nanometer.
Sebelumnya, tidak mungkin mendapatkannya dalam bahan-bahan ini tanpa menggunakan teknik tambahan, tetapi sekarang, tidak ada peralatan yang diperlukan untuk mendapatkan nanosfer dengan gaya yang sama, kecuali perangkat laser dan film itu sendiri. Bola-bola ini dihasilkan sebagai hasil dari pembusukan filamen yang meleleh. Dalam hal ini, peningkatan energi penyinaran laser menyebabkan proses perpindahan massa, yang mengarah pada transformasi rantai nanosfer menjadi relief berkala. Teknik di atas memungkinkan untuk membuat nanolensa dan nanograting optik yang sangat teratur, yang diharapkan dapat diintegrasikan lebih lanjut dengan berbagai sistem optik, termasuk sistem tampilan informasi.