Лазерът вместо фотолитография намалява производствените разходи за ултра повърхности

Изследователи от Московския институт по електронни технологии, руски държавен изследователски университет, са разработили нова технология за създаване на компоненти за устройства за показване на информация, използващи лазерни импулси вместо литография. Това ще ускори намаляването на производствените разходи за следващо поколение дисплеи и ултра-повърхности за различни оптични системи. Констатациите са публикувани в новия брой на Applied Surface Science.
Хиперповърхностите са структури с периодични модели, които могат да се използват за управление на електромагнитни и светлинни вълни. На тази основа могат да се използват диелектрични и метални материали, както и материали с фазова промяна. А материалите с промяна на фазата могат да променят фазовото състояние и по този начин свойствата, които зависят от външното излъчване.
На базата на хиперповърхности, направени от фазово променящия се материал GST (съединения на системата германий-антимон-телур), изследователите са разработили нови компактни устройства, които могат да показват информация с помощта на светлинни вълни. Те включват ултратънки дисплеи, слушалки с добавена и виртуална реалност и холографски проектори. Въпреки това, процесът на наноструктуриране на тънкослойни повърхности за превръщането им в многофункционални повърхности досега се извършва с помощта на трудоемка и скъпа фотолитография. Необходимото супер-повърхностно изображение първо се създава върху шаблон (маска) и след това се прехвърля върху обекта с избрана резолюция.
За да се намалят разходите за формиране на тънкослойна структура и да се ускори процесът, Московският институт по електроника и технологии, заедно с други научни институции, използва лазерни импулси вместо фотолитография. Според изследователите с помощта на лазерно облъчване в ултракъси импулси могат да се създават подредени наноструктури върху GST по-бързо и по-лесно. За формиране на подредена повърхност се използва предварително въведен процес, при който предишният материал се разрушава в присъствието на лазер. Основното предимство на решението е, че импулсът задейства самоорганизацията на структурите на повърхността. В зависимост от интензитета и броя на импулсите могат да се образуват 3 различни вида структури, най-интригуващите от които са периодично подредени наносфери с еднакъв размер. Тези форми са трудни за формиране и имат радиус до 150 нанометра.
Преди това беше невъзможно да се получат в тези материали без използването на допълнителни техники, но сега не е необходимо оборудване за получаване на наносфери от същия стил, с изключение на лазерното устройство и самия филм. Тези сфери се получават в резултат на разпадане на разтопени нишки. В този случай увеличаването на енергията на лазерното облъчване предизвиква процес на пренос на маса, което води до превръщането на наносферните вериги в периодичен релеф. Горната техника прави възможно създаването на високо подредени нанолещи и оптични нанорешетки, които се очаква да бъдат допълнително интегрирани с различни оптични системи, включително системи за показване на информация.