سلیکون ایپلی کیشنز میں نئی ​​پیش رفت

حال ہی میں، فرانس، قطر، روس اور یونان سے تعلق رکھنے والے سائنسدان مارگاکس چانال نے نیچر کمیونیکیشنز کے تازہ شمارے میں بلک سلیکون میں الٹرا فاسٹ لیزر رائٹنگ کی حد عبور کرنے کے عنوان سے ایک مقالہ شائع کیا۔ سلیکون میں الٹرا فاسٹ لیزرز لکھنے کی پچھلی کوششوں میں، فیمٹوسیکنڈ لیزرز نے بلک سلیکون کو پروسیس کرنے کی ساختی نااہلی میں کامیابیاں حاصل کی ہیں۔ انتہائی NA اقدار کا استعمال لیزر دالوں کو سلکان میں کیمیائی بانڈز کو تباہ کرنے کے لیے کافی آئنائزیشن حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے، جس سے سلیکون مواد میں مستقل ساختی تبدیلیاں آتی ہیں۔
1990 کی دہائی کے آخر سے، محققین فیمٹوسیکنڈ لیزرز کی الٹرا شارٹ دالیں وسیع بینڈ گیپ والے بلک مواد میں لکھ رہے ہیں، جو عام طور پر انسولیٹر ہوتے ہیں۔ لیکن ابھی تک، تنگ بینڈ گیپ والے مواد کے لیے، جیسے سلیکون اور دیگر سیمی کنڈکٹر مواد، عین الٹرا فاسٹ لیزر رائٹنگ حاصل نہیں کی جا سکتی۔ لوگ سلیکون فوٹوونکس میں تھری ڈی لیزر رائٹنگ کے اطلاق اور سیمی کنڈکٹرز میں نئے جسمانی مظاہر کے مطالعہ کے لیے مزید حالات پیدا کرنے کے لیے کام کر رہے ہیں، تاکہ سلیکون ایپلی کیشنز کی بڑی مارکیٹ کو وسعت دی جا سکے۔
اس تجربے میں، سائنسدانوں نے پایا کہ اگر فیمٹوسیکنڈ لیزر لیزر توانائی کو تکنیکی طور پر زیادہ سے زیادہ نبض کی شدت تک بڑھا دیتے ہیں، تو بلک سلکان کو ساختی طور پر پروسیس نہیں کیا جا سکتا۔ تاہم، جب فیمٹوسیکنڈ لیزرز کو الٹرا فاسٹ لیزرز سے تبدیل کیا جاتا ہے، تو انڈکٹر سلیکون ڈھانچے کے آپریشن میں کوئی جسمانی حد نہیں ہوتی ہے۔ انہوں نے یہ بھی پایا کہ لیزر توانائی کو درمیانے درجے میں تیز رفتار طریقے سے منتقل کیا جانا چاہیے تاکہ غیر لکیری جذب کے نقصان کو کم کیا جا سکے۔ پچھلے کام میں درپیش مسائل لیزر کے چھوٹے عددی یپرچر (NA) سے پیدا ہوئے ہیں، جو کہ زاویہ کی حد ہے جس میں لیزر کو منتقل اور توجہ مرکوز کرنے پر پیش کیا جا سکتا ہے۔ محققین نے عددی یپرچر کا مسئلہ سلکان اسفیئر کو ٹھوس وسرجن میڈیم کے طور پر استعمال کرکے حل کیا۔ جب لیزر کو کرہ کے مرکز میں فوکس کیا جاتا ہے، تو سلیکان کرہ کا اضطراب مکمل طور پر دب جاتا ہے اور عددی یپرچر بہت زیادہ بڑھ جاتا ہے، اس طرح سلیکون فوٹوون رائٹنگ کا مسئلہ حل ہو جاتا ہے۔
درحقیقت، سلکان فوٹوونکس ایپلی کیشنز میں، 3D لیزر رائٹنگ سلکان فوٹوونکس کے میدان میں ڈیزائن اور فیبریکیشن کے طریقوں کو بہت زیادہ تبدیل کر سکتی ہے۔ سلیکون فوٹوونکس کو مائیکرو الیکٹرانکس کا اگلا انقلاب سمجھا جاتا ہے، جو چپ کی سطح پر لیزر کی ڈیٹا پروسیسنگ کی حتمی رفتار کو متاثر کرتا ہے۔ 3D لیزر رائٹنگ ٹیکنالوجی کی ترقی مائیکرو الیکٹرانکس کے لیے ایک نئی دنیا کا دروازہ کھولتی ہے۔