Passività Sequenziale ed Incisione di Ione Reattiva Impiegate Per Produrre i Cristalli Fotonici 3D

Published on October 6, 2012 at 2:51 AM

Nelle telecomunicazioni moderne, l'indicatore luminoso porta le informazioni digitali sopra i chilometri nei secondi. I materiali ottici Adattati gestiscono i segnali luminosi. Nel giornale del AFM, i ricercatori da Berlino, Lovanio e dall'Istituto di Tecnologia di Karlsruhe presentano un metodo ai cristalli fotonici dei prodotti. I Loro beni ottici sono regolato dalle strutture della dimensione di micrometro. Il metodo è rapida, economiche e semplici e parzialmente usa il principio dell'auto-organizzazione (DOI: 10.1002/adfm.201201138).

In Profondità sotto la superficie del silicio, il metodo di SPRIE produce le strutture regolari nell'intervallo di micrometro che rifrangono l'indicatore luminoso. Foto: KIT/CFN

“I beni Ottici dei materiali possono essere influenzati decisivamente dallo structurization specifico,„ spiegano Andreas Frölich dall'Istituto di Tecnologia di Karlsruhe. Il Silicio è utilizzato nelle componenti, per esempio filtri o deflettori, per le telecomunicazioni. Finora, tuttavia, tutte queste componenti sono state piane, cioè bidimensionale. I concetti Interamente novelli hanno potuto essere fattibili facendo uso delle componenti tridimensionali. La spesa richiesta per strutturare il silicio è molto alta. La struttura deve essere molto regolare in tutte e tre le direzioni spaziali ed i dettagli devono avere la dimensione di circa un micrometro, che corrisponde ad un centesime dello spessore dei capelli.

“I Nostri nuovi metodi di montaggio di SPRIE usa hanno stabilito le tecnologie, quali incisione ed i metodi innovatori come l'auto-organizzazione e li combina in un modo molto creativo,„ dice Martin Wegener, il Professor dell'Istituto di Fisica Applicata e dell'Istituto di Nanotecnologia del KIT e del coordinatore del Centro di DFG per Nanostructures Funzionale (CFN). Il metodo di SPRIE si applica al silicio della struttura sulle ampie aree in un modo semplice e tridimensionale. In Primo Luogo, una soluzione con le sfere micrometro di taglia del polistirolo si applica alla superficie del silicio. Dopo l'essiccamento, queste sfere si formano automaticamente in uno strato monomolecolare denso sul silicio. Sopra rivestimento dei metalli e la rimozione delle sfere, di una maschera incisione del favo rimane sulla superficie del silicio.

“Questa maschera incisione è il nostro modello bidimensionale per la costruzione della struttura tridimensionale, “dice Frölich. Le aree libere sono rimosse incidendo con un gas reattivo del plasma. Un campo elettrico si applica per trasformare incissione all'acquaforte delle particelle del gas la profondità soltanto o in modo omogeneo in tutte le direzioni. “Inoltre, possiamo specificamente passivare le pareti del foro, in modo da significa che è protetto ulteriore incisione da un livello del polimero.„

Incisione e la passività Ripetute trasforma i fori della maschera incisione svilupparsi la profondità. Con fino a 10 micrometri, la loro profondità supera la loro larghezza da un fattore di più di 10. I punti di trattamento ed il campo elettrico sono precisamente regolato per gestire la struttura delle pareti. Invece di un foro semplice con le pareti liscie verticali, ogni punto incisione produce una depressione sferica con una superficie curva. Questa curvatura è la base per il regular che ripete le strutture delle guide d'onda novelle. “La telecomunicazione Ottica ha luogo ad una lunghezza d'onda di µm 1,5. Con il nostro metodo incisione, produciamo una struttura ondulata nell'intervallo di micrometro lungo la parete.„ Il campo molto attentamente ad adiacente e fori molto profondi e strutturati agisce come un cristallo regolare che rifrange nel modo desiderato.

Il metodo di SPRIE (Passività Sequenziale ed Incisione di Ione Reattiva) può produrre un cristallo fotonico tridimensionale in alcuni minuti, poichè è basato sui processi industriali convenzionali. In linea di principio, una struttura tridimensionale può essere generata in silicio facendo uso di una maschera liberamente choosable. Ciò apre le nuove possibilità per soddisfare le richieste fatte sulle componenti ottiche nelle telecomunicazioni. Le progettazioni Differenti degli a cristallo fotonici sono disponibili. Alcuni si applicano come guide d'onda con i raggi molto piccoli di curvatura e le piccole perdite o come estremamente i filtri ottici e multiplexor dalla piccolo-banda. In poche decadi, i computer che funzionano con l'indicatore luminoso invece dell'elettricità hanno potuto essere fattibili. Oltre al KIT, il catholique Belga il de Lovanio di Université e l'Università di Humboldt, Berlino, sono stati compresi nello sviluppo.

Sorgente: http://www.kit.edu/

Last Update: 6. October 2012 08:38

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