في دراسة حديثة نشرت في Advanced Photonics Nexus، أعلن باحثون في الأكاديمية الصينية للعلوم عن إنجاز كبير: نظام ليزر مدمج ذو الحالة الصلبة يمكنه إنتاج ضوء متماسك بطول موجة يبلغ 193 نانومتر. يعد هذا الطول الموجي المحدد أداة رئيسية في الطباعة الحجرية الضوئية، وهي تقنية تستخدم لحفر أنماط دقيقة على رقائق السيليكون الضرورية لصنع الأجهزة الإلكترونية الحديثة.
يعمل نظام الليزر الجديد بمعدل تكرار 6 كيلو هرتز ويستخدم مضخم بلوري Yb:YAG مخصصًا لتوليد الليزر الأساسي عند 1030 نانومتر. ينقسم الليزر إلى مسارين: الأول يتم تحويله إلى شعاع 258 نانومتر من خلال الجيل التوافقي الرابع، بقدرة خرج تبلغ 1.2 واط؛ والآخر يزود الطاقة للمضخم البارامتري البصري، وينتج شعاعًا بطول 1553 نانومتر بقوة 700 مللي واط. يتم بعد ذلك دمج الحزمتين باستخدام بلورات الليثيوم تريبورات (LBO) المتتالية لإنتاج ضوء مستهدف بطول 193 نانومتر مع متوسط طاقة خرج يبلغ 70 مللي واط وعرض خط أقل من 880 ميجا هرتز.
أدخل الباحثون أيضًا لوحة طور حلزونية في شعاع 1553 نانومتر قبل الخلط، وبالتالي توليد شعاع دوامي يحمل زخمًا زاويًا مداريًا. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إنشاء شعاع دوامي بطول 193 نانومتر من ليزر الحالة الصلبة. من المتوقع أن يكون هذا الشعاع بمثابة بذرة لليزر الهجين ArF وقد يكون له تطبيقات مهمة في معالجة الرقاقات واكتشاف العيوب والاتصالات الكمومية والمعالجة الدقيقة البصرية.
لا يعمل نظام الليزر المبتكر هذا على تحسين كفاءة ودقة الطباعة الحجرية لأشباه الموصلات فحسب، بل يفتح أيضًا آفاقًا جديدة لتكنولوجيا التصنيع المتقدمة. يمكن أن تؤدي القدرة على توليد حزم دوامية بطول 193 نانومتر إلى مزيد من الاختراقات في هذا المجال، مما قد يؤدي إلى إحداث ثورة في طريقة إنتاج الأجهزة الإلكترونية.
تم تجميعها من /ScitechDaily