Fotoniikan nanovalmistusta printterillä

Washingtonin yliopiston johtama tutkimusryhmä on kehittänyt tavan ohittaa kalliit nanovalmistuslaitokset ja tuottaa fotonisia integroituja piirejä melkein missä tahansa.

Ryhmä on kehittänyt innovatiivisen menetelmän, jolla nämä piirit voidaan kirjoittaa, pyyhkiä ja muokata laserkirjoittimella ohueksi kalvoksi faasimuutosmateriaalista, joka on samankaltainen kuin mitä käytetään tallennettaville CD- ja DVD-levyille. Tämä uusi prosessi mahdollistaa fotonisten integroitujen piirien rakentamisen ja uudelleenkonfiguroinnin murto-osassa ajasta, joka kuluisi nanovalmistuslaboratoriossa.

Usean yliopiston työryhmää johti UW:n sähkö- ja tietokonetekniikan ja fysiikan professori Mo Li.

"Fotoninen tekniikka on näköpiirissä; siksi meidän on koulutettava opiskelijoitamme tällä alalla. Mutta jotta opiskelijat voivat opiskella ja saada käytännön kokemusta fotonipiireistä, he tarvitsevat tällä hetkellä pääsyn useiden miljoonien dollarien laitokseen." Li kertoo yliopistonsa tiedotteessa.

Opiskelijat eivät ole ainoita, jotka voivat hyötyä tästä uudesta tavasta luoda integroituja fotonisia piirejä. Tutkijoille tämä edistysaskel mahdollistaa paljon nopeamman läpimenoajan prototyyppien tekemiseen ja uuden idean testaamiseen ennen arvokkaan ajan varaamista nanovalmistuslaitokseen. Ja teollisissa sovelluksissa tämän menetelmän suuri etu fotonisten integroitujen piirien tuottamiseksi on uudelleenkonfiguroitavuus.

Ryhmän kehittämä menetelmä on osoittautunut toimivaksi, mutta se on vielä alkuvaiheen konsepti. Li on kuitenkin jättänyt väliaikaisen patenttihakemuksen, ja hänellä on suunnitelmia rakentaa edullinen työpöytälaserkirjoitin integroituja fotonisia piirejä varten.

Kehitetty lasertulostin käyttää vaiheistusjärjestelmää, joka siirtää alustaa paljon tarkemmin kuin perinteinen pöytätulostin. Tiimi etsii tapoja optimoida suorituskykyään prototyyppiä rakentaessaan. He pyrkivät myös vähentämään käyttämänsä faasimuutosmateriaalin optista häviötä materiaalitieteen ja laserkirjoitustekniikoiden lisätutkimuksen avulla. Tämän ansiosta tulostin pystyy tuottamaan entistä yksityiskohtaisempia ja kehittyneempiä piirejä kuin mitä tällä hetkellä on mahdollista.

Li toteaa, että hän ja hänen tutkimusryhmänsä olivat erittäin innoissaan tulevasta.

"Tämä tekniikka voi luoda haluamasi fotonipiirin, mutta se voidaan myös lisätä jo olemassa oleviin elektronisiin piireihin. Ja koska se on uudelleenkonfiguroitavissa ja uudelleenkäytettävässä, se myös avaa monia mahdollisuuksia opiskelijoille, tutkijoille ja teollisuudelle", Li sanoo. "Minusta jännittävintä on se, että meillä on mahdollisesti valtava vaikutus fotoniikan alaan levittäessämme tätä uutta työkalua ja teknologiaa laajemmalle tutkimusyhteisölle."

Aiheesta aiemmin:

3D-tulostuksella aivan uudenlaisia materiaaleja

3D-tulostettu OLED-näyttö