Kompetisi Pasar Internasional Prism Prism

November 04, 2023

Para peneliti telah mengembangkan metode yang sangat tepat untuk merakit beberapa perangkat optik level mikrometer dengan ketat menjadi satu chip.

Metode baru ini suatu hari nanti dapat memungkinkan produksi massal sistem optik berbasis chip, memungkinkan untuk perangkat komunikasi optik yang lebih kompak dan perangkat pencitraan canggih.

Dimitars Jevtics dari Strathclyde University di Inggris mengatakan: "Pengembangan teknologi elektronik berdasarkan transistor silikon telah membuat sistem pada chip lebih kuat dan fleksibel." "Namun, sistem optik pada chip perlu mengintegrasikan bahan yang berbeda pada chip, jadi kami belum melihat pengembangan skala yang sama dengan elektronik silikon."

Di majalah Optica Publishing Group "Optical Material Express", Jevtics dan rekannya menggambarkan proses pencetakan transfer baru mereka dan menunjukkan kemampuan mereka untuk menempatkan perangkat yang terbuat dari beberapa bahan pada satu chip. Semua perangkat ini diintegrasikan ke dalam jejak kaki yang serupa dengan perangkat itu sendiri.

Tidak seperti metode lain yang biasanya terbatas pada satu material, metode baru ini menyediakan kotak alat material dari mana perancang sistem masa depan dapat memilih dan merujuk.

optical lens

Misalnya, pada komunikasi optik chip akan membutuhkan perakitan sumber cahaya, saluran, dan detektor ke komponen yang dapat diintegrasikan dengan chip silikon. Proses pencetakan transfer kami dapat meningkatkan dengan mengintegrasikan ribuan perangkat yang terbuat dari bahan yang berbeda ke satu wafer. Ini akan memungkinkan perangkat optik skala mikrometer untuk diintegrasikan ke dalam chip komputer komunikasi berkepadatan tinggi di masa depan atau platform laboratorium biosensing chip

Salah satu tantangan terbesar dalam merakit beberapa perangkat pada chip adalah mencoba menyatukannya dengan sangat erat tanpa mengganggu perangkat yang sudah ada di chip. Untuk mencapai tujuan ini, para peneliti telah mengembangkan metode berdasarkan adhesi reversibel, di mana perangkat dihilangkan dari matriks pertumbuhan dan dilepaskan ke permukaan baru.

Para peneliti juga telah menciptakan sistem nanolaser panjang gelombang dengan menempatkan kawat nano semikonduktor pada silikon dioksida. Metode pencetakan transfer baru ini suatu hari nanti dapat menghasilkan sistem optik berbasis chip yang terbuat dari banyak bahan dalam jumlah besar.

Metode baru ini menggunakan perangko polimer lunak yang dipasang pada konsol gerak robot untuk menghapus perangkat optik dari substrat tempat ia diproduksi. Tempatkan substrat yang ditempatkan di bawah perangkat suspensi dan sejajarkan secara akurat menggunakan mikroskop. Setelah selaras dengan benar, kedua permukaan akan bersentuhan, melepaskan perangkat dari penanda polimer dan menyimpannya ke permukaan target. Kemajuan teknologi robot perakitan mikro yang tepat, teknologi manufaktur nanoman, dan teknologi pemrosesan gambar mikro telah memungkinkan metode ini.

Jevtics berkata, "Dengan merancang dengan hati -hati bentuk geometris segel agar sesuai dengan perangkat dan mengendalikan viskositas bahan polimer, kami dapat merancang perangkat untuk menentukan apakah itu akan diangkat atau dilepaskan." "Setelah optimasi, prosesnya tidak akan menyebabkan kerusakan dan dapat ditingkatkan melalui operasi otomatis, kompatibel dengan manufaktur skala wafer

Untuk menunjukkan teknologi baru ini, para peneliti terintegrasi aluminium gallium arsenide, berlian, dan gallium nitrida resonator optik ke dalam satu chip. Resonator optik ini menunjukkan kinerja transmisi optik yang baik, menunjukkan pekerjaan integrasi yang baik.

Mereka juga menggunakan metode pencetakan untuk memproduksi laser nanowire semikonduktor, menempatkan kawat nano secara spasial padat di permukaan tubuh utama. Pemisahan antara kawat nano yang diukur dengan pemindaian mikroskop elektron menunjukkan akurasi spasial dalam kisaran 100 nanometer. Dengan menempatkan kawat nano semikonduktor pada silikon dioksida, mereka dapat membuat sistem nanolaser panjang gelombang.

Sebagai teknologi manufaktur, metode pencetakan ini tidak terbatas pada perangkat optik, "kata Jevtics. Kami berharap bahwa para ahli elektronik juga dapat melihat kemungkinan penerapannya dalam sistem masa depan

Sebagai langkah selanjutnya, para peneliti berusaha untuk mereplikasi hasil ini dengan lebih banyak perangkat untuk membuktikan keefektifannya pada skala yang lebih besar. Mereka juga berharap untuk menggabungkan metode pencetakan transfer mereka dengan teknologi penyelarasan otomatis yang sebelumnya dikembangkan, untuk mengukur, memilih, dan mentransfer ratusan perangkat isolasi dengan cepat untuk tujuan pencitraan