El làser en lloc de la fotolitografia redueix els costos de producció ultrasuperfície

Investigadors de l'Institut de Tecnologia Electrònica de Moscou, una universitat de recerca estatal russa, han desenvolupat una nova tecnologia per crear components per a dispositius de visualització d'informació utilitzant polsos làser en lloc de litografia. Això accelerarà la reducció dels costos de producció de pantalles de nova generació i ultrasuperfícies per a diversos sistemes òptics. Les troballes es publiquen al nou número d'Applied Surface Science.
Les hipersuperfícies són estructures amb patrons periòdics que es poden utilitzar per controlar les ones electromagnètiques i lluminoses. Sobre aquesta base, es poden utilitzar materials dielèctrics i metàl·lics, així com materials de canvi de fase. I els materials de canvi de fase poden canviar l'estat de fase i, per tant, les propietats que depenen de la radiació externa.
A partir de les hipersuperfícies fetes amb el material de canvi de fase GST (compostos del sistema germani-antimoni-tel·li), els investigadors han desenvolupat nous dispositius compactes que poden mostrar informació amb l'ajuda d'ones de llum. Aquests inclouen pantalles ultra primes, auriculars de realitat augmentada i virtual i projectors hologràfics. No obstant això, fins ara, el procés de nanoestructuració de superfícies de pel·lícula prima per transformar-les en superfícies multifuncionals s'ha dut a terme mitjançant una fotolitografia costosa i laboriosa. La imatge de supersuperfície necessària es crea primer en una plantilla (màscara) i després es transfereix a l'objecte amb una resolució seleccionada.
Per tal de reduir el cost de la formació de l'estructura de pel·lícula prima i per accelerar el procés, l'Institut d'Electrònica i Tecnologia de Moscou, juntament amb altres institucions científiques, utilitza polsos làser en lloc de fotolitografia. Segons els investigadors, amb l'ajuda de la irradiació làser en polsos ultracurts, es poden crear nanoestructures ordenades a GST de manera més ràpida i senzilla. Per formar una superfície ordenada, s'utilitza un procés preimplementat, en el qual el material anterior es destrueix en presència del làser. El principal avantatge de la solució és que el pols desencadena l'autoorganització de les estructures a la superfície. Segons la intensitat i el nombre de polsos, es poden formar 3 tipus diferents d'estructures, la més intrigant de les quals són nanosferes disposades periòdicament de la mateixa mida. Aquestes formes són difícils de formar i tenen un radi de fins a 150 nanòmetres.
Anteriorment, era impossible obtenir-los en aquests materials sense utilitzar tècniques addicionals, però ara, no es necessita cap equip per obtenir nanosferes del mateix estil, excepte el dispositiu làser i la pròpia pel·lícula. Aquestes esferes es produeixen com a resultat de la desintegració dels filaments fosos. En aquest cas, l'augment de l'energia de la irradiació làser provoca un procés de transferència de massa, que porta a la transformació de les cadenes de la nanosfera en relleu periòdic. La tècnica anterior permet crear nanolents i nanograts òptics molt ordenats, que s'espera que s'integrin encara més amb diversos sistemes òptics, inclosos els sistemes de visualització d'informació.