Titel: China zet belangrijke stap richting technologische zelfvoorziening met nieuwe lasertechnologie
In een cruciale stap richting technologische zelfvoorziening heeft China een laser voor diep ultraviolet licht (DUV) van 193 nanometer ontwikkeld. Deze doorbraak komt op een sleutelmoment, aangezien de Chinese halfgeleiderindustrie nog steeds afhankelijk is van scanners en lithografische apparatuur uit Europa en Japan. De nieuwe laser, die compact en van vaste stof is, evenaart niet alleen de mogelijkheden van traditionele excimerlasers, maar biedt ook een geoptimaliseerde structuur voor het verbeteren van optische inspectieprocessen, kwantumcommunicatie en manipulatie van materie op microscopische schaal.
Het project werd geleid door de Academie van Wetenschappen van China en is bijzonder opmerkelijk omdat het een vortexstraal genereert, iets wat tot nu toe moeilijk te realiseren was bij zulke korte golflengtes. De sleutel tot dit succes ligt in een geavanceerde techniek voor frequentiemenging, het gebruik van niet-lineaire kristallen zoals LBO, en een ontwerp dat het mogelijk maakt het systeem te integreren in compacte industriële platforms.
De basis van de laser is een krachtig systeem van 1.030 nm dat in twee paden wordt verdeeld: één pad dat wordt omgevormd tot een laser van 258 nm via harmonischen, en een ander pad dat een optische parametrische versterker (OPA) voedt, wat resulteert in licht van 1.553 nm. Beide stralen worden gecombineerd om de gewenste lichtstraal van 193 nm te verkrijgen, met een gemiddeld vermogen van 70 milliwatt en een lijnbreedte van minder dan 880 MHz, wat garant staat voor een uitzonderlijke nauwkeurigheid.
Volgens de onderzoekers is dit de eerste keer dat een vortexstraal van 193 nm wordt gedemonstreerd die voortkomt uit een vaste-stoflaser. De introductie van een spiraalvormige faseplaat in de straal van 1.553 nm maakt het mogelijk om orbitaal impulsmoment te transporteren, wat essentieel is voor geavanceerde communicatietoepassingen en industriële processen.
Deze vooruitgang vertegenwoordigt niet alleen een verbetering in efficiëntie en kostenbesparing ten opzichte van de dure traditionele excimersystemen, maar voorkomt ook de afhankelijkheid van exotische kristallen zoals KBBF, die de industriële schaalbaarheid bemoeilijken. Het nieuwe systeem opent de deur naar de productie van krachtige UV-stralen die mogelijk watt-niveaus kunnen bereiken met verbeterde componenten en een groter ingangvermogen.
Bovendien brengt deze ontwikkeling China een stap dichter bij technologische onafhankelijkheid in de productie van geavanceerde halfgeleiders, met name in volwassen knooppunten. De mogelijkheid om het vermogen van de laser uit te breiden en toe te passen in kwantumcommunicatiesystemen en geavanceerde lithografie zou het mondiale landschap voor chipfabricage kunnen veranderen.
Tot slot wijzen experts erop dat, als dit systeem verder wordt geperfectioneerd, het als basis zou kunnen dienen voor toekomstige EUV-lichtbronnen, waardoor China nog dichter bij een leidende positie in de halfgeleiderindustrie komt te staan.
Referenties: El chapuzas informático en SPIE.