Concurența de piață internațională prismă optică

November 04, 2023

Cercetătorii au dezvoltat o metodă extrem de precisă pentru asamblarea strânsă a mai multor dispozitive optice la nivel de micrometru pe un singur cip.

Această nouă metodă poate permite într -o zi producția în masă a sistemelor optice bazate pe cipuri, ceea ce face posibilă pentru dispozitive de comunicare optică mai compacte și dispozitive de imagistică avansată.

Dimitars Jevtics de la Universitatea Strathclyde din Marea Britanie a declarat: „Dezvoltarea tehnologiei electronice bazate pe tranzistoare de siliciu a făcut ca sistemul să fie mai puternic și mai flexibil”. „Cu toate acestea, sistemul optic de pe un cip trebuie să integreze diferite materiale pe un cip, așa că nu am văzut aceeași dezvoltare la scară ca și electronica de siliciu”.

În revista „Optical Materials Express” a Grupului Optica, Jevtics și colegii au descris noul lor proces de imprimare a transferului și au demonstrat capacitatea lor de a plasa dispozitive realizate din mai multe materiale pe un singur cip. Toate aceste dispozitive sunt integrate într -o amprentă similară cu dimensiunea în sine.

Spre deosebire de alte metode care sunt de obicei limitate la un singur material, această nouă metodă oferă o cutie de instrumente materiale din care viitorii proiectanți de sistem pot selecta și face referire.

optical lens

De exemplu, pe CIP Comunicarea optică va necesita asamblarea surselor de lumină, canalelor și detectoarelor pe componente care pot fi integrate cu cipuri de siliciu. Procesul nostru de imprimare a transferului se poate extinde prin integrarea a mii de dispozitive realizate din diferite materiale pe o singură placă. Acest lucru va permite integrarea dispozitivelor optice la scară micrometrică în cipuri de computer de comunicare de înaltă densitate sau platforme de laborator de biosensare pentru cipuri de înaltă densitate

Una dintre cele mai mari provocări ale asamblării mai multor dispozitive pe un cip este de a încerca să le punem foarte strâns împreună fără a interfera cu dispozitivele deja pe cip. Pentru a atinge acest obiectiv, cercetătorii au dezvoltat o metodă bazată pe adeziune reversibilă, în care dispozitivul este eliminat din matricea de creștere și eliberat pe o nouă suprafață.

Cercetătorii au creat, de asemenea, un sistem de nanolaser cu lungime de undă multiplă prin plasarea nanofirelor semiconductoare pe dioxidul de siliciu. Această nouă metodă de imprimare a transferului poate produce într -o zi sisteme optice bazate pe cipuri din mai multe materiale în cantități mari.

Această nouă metodă folosește un timbru soft polimer instalat pe consola de mișcare a robotului pentru a elimina dispozitivul optic din substratul pe care a fost fabricat. Puneți substratul plasat sub dispozitivul de suspensie și aliniați -l cu exactitate folosind un microscop. Odată aliniate corect, cele două suprafețe vor intra în contact, eliberând dispozitivul din markerul polimerului și depunându -l pe suprafața țintă. Avansarea tehnologiei precisă a robotului de asamblare micro, a tehnologiei nanomanufacturării și a tehnologiei de procesare a imaginilor a făcut posibilă această metodă.

Jevtics a spus: „Prin proiectarea cu atenție a formei geometrice a sigiliului pentru a se potrivi cu dispozitivul și controlând vâscozitatea materialului polimeric, putem proiecta dispozitivul pentru a determina dacă acesta va fi ridicat sau eliberat”. „După optimizare, procesul nu va provoca nicio deteriorare și poate fi extins prin operațiuni automate, compatibile cu fabricația la scară de wafer

Pentru a demonstra această nouă tehnologie, cercetătorii au integrat rezonatori optici de arsenidă de galiu, diamant și nitrură de galiu pe un singur cip. Acești rezonatori optici prezintă o performanță bună de transmisie optică, ceea ce indică o bună lucrare de integrare.

De asemenea, au folosit metode de imprimare pentru fabricarea laserelor cu nanofire semiconductor, plasând nanofirele într -o manieră densă spațial pe suprafața corpului principal. Separarea dintre nanofire măsurate prin scanarea microscopiei electronice arată o precizie spațială în intervalul de 100 de nanometri. Prin plasarea nanofirelor semiconductoare pe dioxid de siliciu, pot crea un sistem de nanolaser cu lungime de undă.

Ca tehnologie de fabricație, această metodă de imprimare nu se limitează la dispozitive optice ", a spus Jevtics. Sperăm că experții electronici pot vedea, de asemenea, posibilitatea aplicării sale în sistemele viitoare

Ca următor pas, cercetătorii se străduiesc să reproducă aceste rezultate cu mai multe dispozitive pentru a -și demonstra eficacitatea la o scară mai mare. De asemenea, ei speră să își combine metoda de imprimare a transferului cu tehnologia lor de aliniere automată dezvoltată anterior, pentru a măsura, a selecta, selecta și transfera rapid sute de dispozitive de izolare în scopuri imagistice