광학 프리즘 국제 시장 경쟁

November 04, 2023

연구원들은 다중 마이크로 미터 레벨 광학 장치를 단일 칩에 단단히 조립하는 매우 정확한 방법을 개발했습니다.

이 새로운 방법은 언젠가 Chip 기반 광학 시스템의 대량 생산을 가능하게하여보다 컴팩트 한 광학 통신 장치 및 고급 이미징 장치를 가능하게 할 수 있습니다.

영국의 Strathclyde University의 Dimitars Jevtics는 다음과 같이 말했습니다 : "실리콘 트랜지스터를 기반으로 한 전자 기술 개발은 칩의 시스템을보다 강력하고 유연하게 만들었습니다." "칩의 광학 시스템은 칩에 다른 재료를 통합해야하므로 실리콘 전자 제품과 동일한 스케일 개발을 보지 못했습니다."

Optica Publishing Group의 "Optical Materials Express"잡지에서 Jevtics와 동료들은 새로운 전송 인쇄 프로세스를 설명하고 여러 재료로 만든 장치를 단일 칩에 배치하는 능력을 보여주었습니다. 이 모든 장치는 장치 자체와 크기가 비슷한 발자국에 통합됩니다.

일반적으로 단일 재료로 제한되는 다른 방법과 달리이 새로운 방법은 향후 시스템 설계자가 선택하고 참조 할 수있는 재료 도구 상자를 제공합니다.

optical lens

예를 들어, 칩 광학 통신에서는 실리콘 칩과 통합 될 수있는 구성 요소에 광원, 채널 및 감지기의 조립이 필요합니다. 우리의 전송 인쇄 프로세스는 다른 재료로 만든 수천 개의 장치를 단일 웨이퍼에 통합하여 확장 할 수 있습니다. 이를 통해 마이크로 미터 스케일 광학 장치는 미래의 고밀도 통신 컴퓨터 칩 또는 칩 바이오 센싱 실험실 플랫폼에 통합 될 수 있습니다.

칩에서 여러 장치를 조립하는 데있어 가장 큰 과제 중 하나는 칩에 이미 칩에있는 장치를 방해하지 않고 매우 단단히 모으는 것입니다. 이 목표를 달성하기 위해 연구원들은 가역적 접착력을 기반으로 한 방법을 개발했으며, 여기서 장치가 성장 매트릭스에서 제거되어 새로운 표면으로 방출됩니다.

연구원들은 또한 반도체 나노 와이어를 이산화 실리콘에 배치하여 다중 파장 나노 라이저 시스템을 만들었습니다. 이 새로운 전송 인쇄 방법은 언젠가 다중 재료로 만든 칩 기반 광 시스템을 대량으로 생산할 수 있습니다.

이 새로운 방법은 로봇 모션 콘솔에 설치된 소프트 폴리머 스탬프를 사용하여 제조 된 기판에서 광학 장치를 제거합니다. 서스펜션 장치 아래에 배치 된 기판을 놓고 현미경을 사용하여 정확하게 정렬하십시오. 일단 올바르게 정렬되면, 두 표면이 접촉하여 폴리머 마커로부터 장치를 방출하고이를 대상 표면에 증착합니다. 정확한 마이크로 어셈블리 로봇 기술, 나노 제조 기술 및 마이크로 이미지 처리 기술의 발전 으로이 방법이 가능해졌습니다.

Jevtics는 "장치와 일치하도록 씰의 기하학적 형상을 조심스럽게 설계하고 중합체 재료의 점도를 제어함으로써 장치를 들어 올리거나 해제할지 여부를 결정할 수 있습니다." "최적화 후, 프로세스는 손상을 일으키지 않으며 웨이퍼 스케일 제조와 호환되는 자동화 된 운영을 통해 확장 할 수 있습니다.

이 새로운 기술을 보여주기 위해 연구원들은 알루미늄 갈륨 아스 네드, 다이아몬드 및 질화물 광학 공진기를 단일 칩에 통합했습니다. 이 광학 공진기는 우수한 광학 전송 성능을 나타내며 우수한 통합 작업을 나타냅니다.

또한 인쇄 방법을 사용하여 반도체 나노 와이어 레이저를 제조하여 본체 표면에 공간적으로 밀집된 방식으로 나노 와이어를 배치했습니다. 주사 전자 현미경으로 측정 된 나노 와이어 사이의 분리는 100 나노 미터 범위 내에서 공간 정확도를 보여줍니다. 반도체 나노 와이어를 이산화 실리콘에 배치함으로써 다중 파장 나노 라이저 시스템을 만들 수 있습니다.

Jevtics는 제조 기술 로서이 인쇄 방법은 광학 장치에만 국한되지 않습니다. "

다음 단계로서, 연구원들은 더 많은 장치로 이러한 결과를 더 큰 규모로 증명하기 위해 이러한 결과를 복제하기 위해 노력하고 있습니다. 또한 이미징 목적으로 수백 개의 격리 장치를 신속하게 측정, 선택 및 전송하기 위해 이전에 개발 된 자동 정렬 기술과 전송 인쇄 방법을 결합하기를 희망합니다.

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Author:

Mr. Terry

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