Ezagutza Profesionala

Silizioko aplikazioetan aurrerapen berria

2021-03-31
Berriki, Margaux Chanal Frantziako, Qatarreko, Errusiako eta Greziako zientzialariak Nature Communications egunkariaren azken zenbakian artikulu bat argitaratu zuen Crossing the threshold of ultrafast laser writing in bulk silition. Lasero ultra azkarrak silizioan idazteko saiakeretan, femtosegundo laserrek aurrerapausoak eman dituzte silizio solidoa prozesatzeko ezintasun estrukturalean. Muturreko NA balioak erabiliz, laser pultsuek silizioko lotura kimikoak suntsitzeko adina ionizazio lortzea ahalbidetzen dute, siliziozko materialen egiturazko aldaketa iraunkorrak sortuz.
90eko hamarkadaren amaieratik, ikertzaileek femtosegundo laserretako pultsu ultramotzak idazten dituzte banda zabalera zabaleko materialetan, normalean isolatzaileak izan ohi diren materialetan. Baina orain arte banda-tarte estua duten materialetan, hala nola silizioa eta beste material erdieroale batzuk, ezin da laser bidezko idazketa ultrarapiduna egin. Jendea lanean aritu da Silicon Photonics-en 3D laser idazkera aplikatzeko eta erdieroaleetan fenomeno fisiko berriak aztertzeko baldintza gehiago sortzeko, silizioko aplikazioen merkatu erraldoia zabaltzeko.
Esperimentu honetan, zientzialariek aurkitu dute femtosegundo laserrek laser energia pultsuaren intentsitate maximora handitzen badute ere, silizio solidoa ezin dela egituraz prozesatu. Hala ere, femtosegundoko laserrak laser ultra azkarrengatik ordezkatzen direnean, ez dago muga fisikorik silizio egitura induktoreen funtzionamenduan. Halaber, aurkitu zuten laser energia modu azkarrean transmititu behar zela euskarrian, xurgapen ez linealaren galera minimizatzeko. Aurreko lanean topatutako arazoak laserraren zenbakizko irekiera txikitik (NA) sortu ziren, hau da, laserra transmititu eta fokatzean proiektatu daitekeen angelu-tartea da. Ikertzaileek zenbakizko irekieraren arazoa ebatzi zuten siliziozko esfera murgiltze euskarri solido gisa erabiliz. Laserra esferaren erdian fokatuta dagoenean, siliziozko esferaren errefrakzioa erabat ezabatzen da eta zenbakizko irekiera asko handitzen da, horrela silizioaren fotoi idazketaren arazoa konponduz.
Izan ere, siliziozko fotonikaren aplikazioetan, 3D laser bidezko idazketak asko alda dezake diseinu eta fabrikazio metodoak silizioaren fotonikaren alorrean. Siliziozko fotonika mikroelektronikaren hurrengo iraultzat jotzen da, laserraren datuak prozesatzeko azken abiaduran eragiten du txip mailan. 3D laser bidezko idazketa teknologiaren garapenak mikroelektronikarako mundu berri baterako ateak irekitzen ditu.