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3D 光通信の水晶を作り出すために用いられる順次不動態化および反応イオン・エッチング

Published on October 6, 2012 at 2:51 AM

現代テレコミュニケーションでは、ライトは秒内のキロメートル上のデジタル情報を伝えます。 適応させた光学材料は光信号を制御します。 AFM ジャーナルでは、ベルリン、ルーバンとカルルスルーエの技術協会方法をからの農産物の光通信の水晶に研究者は示します。 光学的性質はマイクロメートルのサイズの構造によって調節されます。 方法は急速、安く、簡単で、部分的に自己構成主義 (DOI を使用します: 10.1002/adfm.201201138)。

深くケイ素の表面の下で、 SPRIE 方法はライトを屈折させるマイクロメートルの範囲の規則的な構造を作り出します。 写真: KIT/CFN

「材料の光学的性質特定の structurization によって」は説明しますカルルスルーエの技術協会からのアンドレアス Frölich を断固として影響を及ぼすことができます。 ケイ素はテレコミュニケーションのためにコンポーネント、例えばフィルターかディフレクターで、使用されます。 これまではしかしこれらのコンポーネントはずっとすべて平ら、すなわち二次元です。 完全に新しい概念は三次元コンポーネントを使用して実行可能であるかもしれません。 ケイ素を構成するために必要な支出は非常に高いです。 構造はすべての 3 つの空間的な方向で非常に規則的でなければなり、細部は毛の厚さの 1 の第百に対応する約 1 マイクロメートルのサイズを持つべきです。

「私達の新しい SPRIE の製造方法確立しました技術を使用します自己構成のようなエッチングそして革新的な方法のようなおよび非常に創造的な方法のそれらを結合します」、はマーティン Wegener を応用物理の協会およびキットのナノテクノロジーの協会および機能 Nanostructures のための DFG の中心の調整者の教授言います (CFN)。 SPRIE 方法は簡単な、三次元方法の大きい領域の構造のケイ素に適用されます。 最初に、ポリスチレンのマイクロメートルサイズの球が付いている解決はケイ素の表面に加えられます。 乾燥の後で、これらの球はケイ素の密な単一層で自動的に形作ります。 球、蜜蜂の巣のエッチングマスクの金属コーティングそして取り外しにケイ素の表面に残ります。

「このエッチングマスク三次元構造の構築のための私達の二次元のテンプレートです、 「は Frölich を言います。 自由域は反応血しょうガスとエッチングによって取除かれます。 電界はすべての方向で深さだけまたは同質のにガスの粒子の腐食をするために加えられます。「さらに、私達はとりわけ穴の壁を不動態化してもいいです従ってポリマー層それ以上のエッチングから」。保護されることを意味します

繰り返されたエッチングおよび不動態化は深さにエッチングマスクの穴を育たせます。 10 マイクロメートルまでによって、深さは要因によって幅をの以上 10. 超過します。 プロセスステップおよび電界は壁の構造を制御するために正確に調節されます。 縦のスムーズな壁、あらゆるエッチングのステップの簡単な穴の代りに曲げられた表面との球形の不況を作り出します。 この湾曲は新しい導波管の構造を繰り返している常連のための基礎です。 「光学テレコミュニケーションは 1.5 µm の波長で起こります。 私達のエッチング方法によって、私達は作り出します壁に沿うマイクロメートルの範囲の波形の構造を」。 密接に隣接したのフィールドは望ましい方法で屈折する規則的な水晶のように非常に深い、構成された穴機能し。

SPRIE (順次不動態化および反応イオン・エッチング) 方法は慣習的な工業プロセスに基づいているので数分内の三次元光通信の水晶を作り出すことができます。 原則的には、三次元構造は自由に choosable マスクを使用してケイ素で生成することができます。 これはテレコミュニケーションの光学コンポーネントでなされる条件を満たすための新しい可能性を開発します。 光通信の水晶の異なったデザインは使用できます。 いくつかは非常に小さい湾曲の半径および小さい損失の導波管としてまたは小型バンド光フィルタおよびマルチプレクサとして非常に適用されます。 数ディケイドでは、電気の代りにライトを使用するコンピュータは実行可能であるかもしれません。 キットから離れて、 Université のベルギーの catholique de ルーバンおよびフンボルト大学、ベルリンは開発に、かかわりました。

ソース: http://www.kit.edu/

Last Update: 6. October 2012 08:39

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