مؤخرًا، نشر وينا هان، والأكاديمي جيانغ لان، وزملاؤه من معهد بكين للتكنولوجيا ورقة بحثية في مجلة Advanced Materials تقترح تقنية الطباعة الحجرية ذات الحزم الليزرية غير المنحرفة -المرحلة-بتقنية الليزر الفيمتو ثانية المعدلة.
من خلال تراكب مرحلة المنشور المحوري مع مرحلة الشبكة المتوهجة، يتم إعادة تشكيل ليزر الفيمتو ثانية إلى شعاع شبه -Bessel غير حيود- بعمق مجال يتجاوز عمق الحزم الغوسية المركزة بإحكام بأكثر من عشرة أضعاف. وهذا يقلل من الحاجة إلى إعادة التركيز أثناء المعالجة ويمنع الانحراف البؤري. يحقق التحكم الديناميكي في انحراف الشعاع دقة تصل إلى 7 نانومتر. تتيح المعالجة الكيميائية اللاحقة لسطح فوكسل الفائق، الذي يتكون من مناطق التغيير في الطور -، الطباعة الحجرية الحرة للقناع -.
تم استخدام هذه التقنية لتصنيع سطح Ge₂Sb₂Te₅ قابل للضبط مع ميزات هيكلية تصل إلى 9 نانومتر. كما أتاح هذا أيضًا التصنيع والتحكم في أجهزة المنطق الفوتوني متعددة الوظائف القابلة للبرمجة، مما أظهر إمكانات معالجة عالية الدقة-. ينشئ هذا النهج نموذجًا جديدًا لتصنيع الأسطح الخارجية النشطة والتحكم فيها، مما يؤدي إلى تطوير تطوير الجيل التالي- من الأجهزة الضوئية.
ليزر الفيمتو ثانية غير -محيّر-طباعة حجرية لشعاع عبر تعديل الطور لتصنيع الأسطح العازلة للكهرباء
المرحلة-ليزر الفيمتو ثانية المعدل غير-الحيود-الطباعة الحجرية لشعاع لتصنيع الأسطح العازلة للكهرباء
الشكل 1: المرحلة - الطباعة الحجرية ذات الشعاع غير - المنحرفة - (PNDL) لتصنيع الأسطح العازلة للكهرباء.
الشكل 2: استقرار توليد شعاع شبه بسل غير - منحرف.
الشكل 3: دراسة دقة التصنيع لطريقة الشعاع (PNDL) غير المعدلة - للمرحلة -.
الشكل 4: الطباعة الحجرية للأسطح الفوقية Ge₂Sb₂Te₅ (GST) باستخدام طريقة الحزمة (PNDL) غير المعدلة -المرحلة-}.
الشكل 5: جهاز Metasurface مزود بتكوين شبكة فائقة مستطيلة الشكل -GST.
تركز التجربة على -مرحلة تغيير المادة Ge₂Sb₂Te₅ (GST)، مع الاستفادة من انتقال الطور القابل للعكس بين الحالات غير المتبلورة والبلورية. باستخدام تقنية تعديل الطور بالليزر الفيمتو ثانية، يتم تحقيق إعداد ومراقبة هياكل الأسطح الفوقية. من خلال تركيب طور المنشور المحوري ومرحلة صريف الحيود عبر مُعدِّل الضوء المكاني، يتم تشكيل ليزر الفيمتو ثانية (515 نانومتر) إلى شعاع شبه حيود -Bessel غير -. يتم تركيز هذا الشعاع من خلال هدف فتحة عددية عالية، مما يؤدي إلى تبلور موضعي على سطح الغشاء الرقيق GST. بعد ذلك، يزيل النقش الرطب الانتقائي (محلول TMAH) المناطق غير المتبلورة مع الحفاظ على الهياكل المتبلورة، وتشكيل وحدات السطح العلوي. ومن خلال التحكم في المعلمات مثل طاقة الليزر ودرجة وضوح البكسل،{10}}تم تحقيق تصميم عالي الدقة مع خطوط هيكلية بعرض منخفض يصل إلى 270 نانومتر وفجوات صغيرة تصل إلى 9 نانومتر. أظهرت الشبكة الفائقة -المستطيلة GST المزدوجة وظائف بوابة منطقية متعددة عند استقطاب- الضوء المثير.
