Новости электроники и микроэлектроники

Приглашаем подписаться на наш telegram-канал https://t.me/IndustryHunter, где мы публикуем новости, перепосты важных сообщений от ассоциаций и наших информационных партнеров, анонсы ближайших событий и многое другое

Оптические интегральные схемы нового поколения уже на подходе

14 февр. 2019 г., 14:00 | 744

Оптические интегральные схемы получают все большее распространение. Они не только в сотни раз быстрее традиционных микросхем, но и потребляют значительно меньше энергии. Особенно любопытен в этих схемах тонкий поверхностный слой, имеющий особые оптические свойства - «метаповерхность». Этот слой представляет из себя тонкую пленку из материалов с периодической наноструктурой из отверстий или частиц на подложке, способных модулировать электромагнитные волны.

Метаповерхности дали инженерам широкие возможности, в том числе разработку гибкой фотонной интегральной схемы, которая может применяться в различных областях – от медицины до производства солнечных панелей.

Подвох в том, что создание метаповерхностей с использованием обычного метода, литографии, - это трудоемкий процесс продолжительностью в несколько часов, который должен выполняться в чистой комнате. Но инженеры EPFL из Лаборатории фотонных материалов и волоконных приборов (FIMAP) в настоящее время разработали простой метод изготовления их всего за несколько минут в нормальных условиях: при комнатной температуре и без необходимости в чистом помещении. По их методу, метаповерхности изготавливаются из диэлектрического стекла, и они так же могут быть как гибкими так и жесткими. Результат исследования опубликован в журнале Nature of Nanotechnology.

В новом методе используется естественный процесс, свойственный жидкости: осушка (удаление влаги). Это происходит, когда тонкая пленка материала наносится на подложку и затем нагревается. Тепло заставляет пленку втягиваться и распадаться на крошечные наночастицы. «Удаление влаги рассматривается как проблема на производстве, но мы решили использовать его в своих интересах», - говорит Фабьен Сорин, ведущий автор исследования и глава FIMAP.

Благодаря их методу инженеры впервые смогли создать метаповерхности из диэлектрического стекла, а не металла. Преимущество диэлектрических метаповерхностей состоит в том, что они поглощают очень мало света и имеют высокий показатель преломления, что позволяет эффективно модулировать свет, который проходит через них.

Чтобы сконструировать эти метаповерхности, инженеры сначала создали подложку, текстурированную желаемой архитектурой. Затем они нанесли материал - в данном случае халькогенидное стекло - пленками толщиной всего в десятки нанометров. Затем подложку нагревали в течение нескольких минут, пока наночастицы не начали формироваться в размерах и положениях, определяемых текстурой подложки.

Инженерный метод настолько эффективен, что может создавать очень сложные метаповерхности с несколькими уровнями наночастиц или с массивами наночастиц, разнесенными на 10 нм друг от друга. Это делает метаповерхности очень чувствительными к изменениям условий окружающей среды, например, для обнаружения присутствия даже очень низких концентраций биочастиц.

____________________

Источник: https://electroiq.com/

Подписаться на рассылку

Вернуться к ленте новостей

События