يمكن أن تنتج ليزر الحالة الصلبة الجديد 193 نانومتر من الضوء ، والذي يستخدم في تصنيع الرقائق الدقيقة وحتى الحزم الدوامية ذات الزخم الزاوي المداري - وهو الأول من نوعه الذي يمكنه تحويل التكنولوجيا الكمومية والتصنيع. ينبعث ليزر الأشعة فوق البنفسجية العميقة (DUV) من ضوء عالي الطاقة بأطوال موجية قصيرة جدا ويلعب دورا مهما في تصنيع أشباه الموصلات ، والتحليل الطيفي عالي الدقة ، ومعالجة المواد الدقيقة ، والتكنولوجيا الكمومية. تتمتع ليزر الأشعة فوق البنفسجية العميقة بتماسك أفضل واستهلاك أقل للطاقة من ليزر الإكسيمر أو تفريغ الغاز التقليدي ، مما يسمح ببناء أنظمة أصغر وأكثر كفاءة.

تنتج ليزر الحالة الصلبة العميقة المدمجة للأشعة فوق البنفسجية دوامات بطول موجي يبلغ 193 نانومتر. الصورة مقدمة من H. شوان (معهد أبحاث معلومات الفضاء ، الأكاديمية الصينية للعلوم ، منطقة الخليج الكبرى)

في دراسة حديثة نشرت في Advanced Photonics Nexus ، أعلن باحثون في الأكاديمية الصينية للعلوم عن اختراق كبير: نظام ليزر مضغوط للحالة الصلبة يمكنه إنتاج ضوء متماسك بطول موجي يبلغ 193 نانومتر. هذا الطول الموجي المحدد هو أداة رئيسية في الطباعة الحجرية ، والتي تستخدم لحفر الأنماط الدقيقة على رقائق السيليكون ، والتي تعتبر ضرورية لتصنيع الأجهزة الإلكترونية الحديثة.

يعمل نظام الليزر الجديد بمعدل تكرار يبلغ 880 كيلو هرتز ويستخدم مكبر صوت بلوري Yb: YAG مصمم خصيصا لإنتاج ليزر أساسي عند 0 نانومتر. ينقسم الليزر إلى مسارين: أحدهما يتم تحويله إلى شعاع 0 نانومتر عن طريق التوليد التوافقي الرابع بطاقة خرج تبلغ 0.0 واط. يوفر الآخر الطاقة لمضخم بصري بارامتري ينتج شعاعا 0 نانومتر بقوة 0 مللي واط. ثم يتم الجمع بين الحزمتين باستخدام بلورات تريبورات الليثيوم المتتالية (LBO) لإنتاج ضوء مستهدف 0 نانومتر بمتوسط طاقة خرج 0 ميغاواط وعرض خط أقل من 0 ميجاهرتز.

أدخل الباحثون أيضا صفيحة طور حلزونية في شعاع 193 نانومتر قبل الخلط ، مما أدى إلى شعاع دوامة يحمل زخما زاويا مداريا. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إنشاء شعاع دوامة 0 نانومتر من ليزر الحالة الصلبة. من المتوقع أن يكون هذا الشعاع بذرة ليزر الإكسيمر الهجين ArF وقد يكون له تطبيقات مهمة في معالجة الرقاقة ، واكتشاف العيوب ، والاتصالات الكمومية ، والعمل الدقيق البصري.

لا يعمل نظام الليزر المبتكر هذا على تحسين كفاءة ودقة الطباعة الحجرية لأشباه الموصلات فحسب ، بل يفتح أيضا طرقا جديدة لتقنيات التصنيع المتقدمة. يمكن أن تؤدي القدرة على توليد حزم دوامة 193 نانومتر إلى مزيد من الاختراقات في هذا المجال ، مع إمكانية إحداث ثورة في طريقة إنتاج الأجهزة الإلكترونية.

編譯自 / ScitechDaily