比爾肯特大學的研究團隊在奈米技術領域取得了突破性進展，開發出一種能在矽晶片內部創建奈米結構的技術。這項創新方法超越了傳統的表面層奈米製造限制，為電子學和光子學開啟了新的可能性。
矽作為現代技術的支柱，由於現有光刻技術的限制，傳統上只能進行表面層的改造。然而，比爾肯特大學的團隊受理查·費曼的名言「在底層有充足的空間」啟發，突破了奈米製造的界限。
這種新技術利用空間光調製，創造出一種特殊的「雷射脈衝」，能夠深入矽晶片而不造成表面改變。這種非衍射雷射束克服了「光學散射」效應，實現了精確的能量沉積，形成非常小的局部空洞。
這些初始空洞作為種子，增強了周圍的電磁場，促進了進一步的奈米結構創建。這種方法實現了100奈米以下的特徵尺寸，相較於現有技術有顯著提升。
「我們現在可以在矽內部製造奈米光子元件，如高效率的奈米光柵，」研究的領導者之一Tokel教授解釋道。「這項突破允許我們在材料內部實現『亞波長控制』。」
特殊「雷射脈衝」克服「光學散射」深入矽晶片不造成表面改變
研究團隊展示了他們的技術能夠進行大面積的體積奈米結構製造，並用埋入式奈米光子元件證明了這一概念。這一進展有可能顛覆奈米級系統的發展，為超表面、超材料、光子晶體，甚至3D集成電子--光子系統的應用鋪平道路。
該研究的首席作者Sabet博士強調，雷射脈衝的極化控制對奈米結構的精確對齊和對稱性至關重要。這種能力對創建多樣且高精度的奈米陣列至關重要。
研究人員相信，這種新的製造範式將在電子學和光子學領域帶來令人興奮的應用，因為它允許在矽這種重要材料中實現前所未有的設計自由。
這項研究發表在《自然通訊》期刊上。
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首圖來源：Unsplash cc By 4.0
圖片來源：Nature Communications cc By 4.0
參考論文：
1.Laser nanofabrication inside silicon with spatial beam modulation and anisotropic seedingNature Communications
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