ऑप्टिकल प्रिज्म अंतर्राष्ट्रीय बाजार प्रतियोगिता

November 04, 2023

शोधकर्ताओं ने एक ही चिप पर कई माइक्रोमीटर स्तर के ऑप्टिकल उपकरणों को कसने के लिए एक अत्यधिक सटीक विधि विकसित की है।

यह नई विधि एक दिन चिप आधारित ऑप्टिकल सिस्टम के बड़े पैमाने पर उत्पादन को सक्षम कर सकती है, जिससे यह अधिक कॉम्पैक्ट ऑप्टिकल संचार उपकरणों और उन्नत इमेजिंग उपकरणों के लिए संभव हो जाता है।

ब्रिटेन में स्ट्रैथक्लाइड विश्वविद्यालय के दिमितार्स जेवेटिक्स ने कहा: "सिलिकॉन ट्रांजिस्टर पर आधारित इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी के विकास ने चिप पर सिस्टम को अधिक शक्तिशाली और लचीला बना दिया है।" "हालांकि, एक चिप पर ऑप्टिकल सिस्टम को एक चिप पर विभिन्न सामग्रियों को एकीकृत करने की आवश्यकता होती है, इसलिए हमने सिलिकॉन इलेक्ट्रॉनिक्स के समान पैमाने पर विकास नहीं देखा है।"

ऑप्टिका पब्लिशिंग ग्रुप की "ऑप्टिकल मैटेरियल्स एक्सप्रेस" पत्रिका में, जेवेटिक्स और उनके सहयोगियों ने अपनी नई ट्रांसफर प्रिंटिंग प्रक्रिया का वर्णन किया और एक ही चिप पर कई सामग्रियों से बने उपकरणों को रखने की अपनी क्षमता का प्रदर्शन किया। इन सभी उपकरणों को डिवाइस के आकार के समान एक पदचिह्न में एकीकृत किया जाता है।

अन्य तरीकों के विपरीत जो आमतौर पर एक एकल सामग्री तक सीमित होते हैं, यह नई विधि एक सामग्री टूलबॉक्स प्रदान करती है जिसमें से भविष्य के सिस्टम डिजाइनर चयन और संदर्भ कर सकते हैं।

optical lens

उदाहरण के लिए, चिप ऑप्टिकल संचार पर प्रकाश स्रोतों, चैनलों और डिटेक्टरों को उन घटकों पर विधानसभा की आवश्यकता होगी जिन्हें सिलिकॉन चिप्स के साथ एकीकृत किया जा सकता है। हमारी ट्रांसफर प्रिंटिंग प्रक्रिया एक एकल वेफर पर विभिन्न सामग्रियों से बने हजारों उपकरणों को एकीकृत करके स्केल कर सकती है। यह माइक्रोमीटर स्केल ऑप्टिकल उपकरणों को भविष्य के उच्च-घनत्व संचार कंप्यूटर चिप्स या चिप बायोसेंसिंग प्रयोगशाला प्लेटफार्मों में एकीकृत करने में सक्षम करेगा

एक चिप पर कई उपकरणों को इकट्ठा करने की सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक यह है कि चिप पर पहले से ही उपकरणों के साथ हस्तक्षेप किए बिना उन्हें बहुत कसकर एक साथ रखने की कोशिश करें। इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं ने प्रतिवर्ती आसंजन के आधार पर एक विधि विकसित की है, जिसमें डिवाइस को विकास मैट्रिक्स से हटा दिया जाता है और एक नई सतह पर जारी किया जाता है।

शोधकर्ताओं ने सिलिकॉन डाइऑक्साइड पर अर्धचालक नैनोवायर रखकर एक मल्टी वेवलेंथ नैनोलसर सिस्टम भी बनाया है। यह नई ट्रांसफर प्रिंटिंग विधि एक दिन बड़ी मात्रा में कई सामग्रियों से बने चिप आधारित ऑप्टिकल सिस्टम का उत्पादन कर सकती है।

यह नई विधि रोबोट के मोशन कंसोल पर स्थापित एक सॉफ्ट पॉलिमर स्टैम्प का उपयोग करती है ताकि वह सब्सट्रेट से ऑप्टिकल डिवाइस को हटा सके, जिस पर यह निर्मित था। सस्पेंशन डिवाइस के तहत रखे गए सब्सट्रेट को रखें और माइक्रोस्कोप का उपयोग करके इसे सटीक रूप से संरेखित करें। एक बार सही ढंग से संरेखित होने के बाद, दो सतहें संपर्क में आ जाएंगी, डिवाइस को बहुलक मार्कर से जारी करेगी और इसे लक्ष्य सतह पर जमा करेगी। सटीक माइक्रो असेंबली रोबोट टेक्नोलॉजी, नैनोमन्यूफ्यूरिंग टेक्नोलॉजी और माइक्रो इमेज प्रोसेसिंग टेक्नोलॉजी की उन्नति ने इस विधि को संभव बना दिया है।

Jevtics ने कहा, "डिवाइस से मिलान करने और बहुलक सामग्री की चिपचिपाहट को नियंत्रित करने के लिए सील के ज्यामितीय आकार को ध्यान से डिजाइन करके, हम यह निर्धारित करने के लिए डिवाइस को डिज़ाइन कर सकते हैं कि क्या इसे उठाया जाएगा या जारी किया जाएगा।" "अनुकूलन के बाद, प्रक्रिया किसी भी नुकसान का कारण नहीं होगी और स्वचालित संचालन के माध्यम से बढ़ाया जा सकता है, वेफर स्केल विनिर्माण के साथ संगत है

इस नई तकनीक को प्रदर्शित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक ही चिप पर एल्यूमीनियम गैलियम आर्सेनाइड, डायमंड, और गैलियम नाइट्राइड ऑप्टिकल रेज़ोनेटर को एकीकृत किया। ये ऑप्टिकल रेज़ोनेटर अच्छे ऑप्टिकल ट्रांसमिशन प्रदर्शन को प्रदर्शित करते हैं, जो अच्छे एकीकरण कार्य का संकेत देते हैं।

उन्होंने अर्धचालक नैनोवायर लेज़रों के निर्माण के लिए मुद्रण विधियों का भी उपयोग किया, जो मुख्य शरीर की सतह पर स्थानिक रूप से घने तरीके से नैनोवायर रखे। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी को स्कैन करके मापा गया नैनोवायर के बीच अलगाव 100 नैनोमीटर की सीमा के भीतर स्थानिक सटीकता को दर्शाता है। सिलिकॉन डाइऑक्साइड पर अर्धचालक नैनोवायर रखकर, वे एक मल्टी वेवलेंथ नैनोलसर सिस्टम बना सकते हैं।

एक विनिर्माण तकनीक के रूप में, यह प्रिंटिंग विधि ऑप्टिकल उपकरणों तक सीमित नहीं है, "जेवेटिक्स ने कहा। हमें उम्मीद है कि इलेक्ट्रॉनिक विशेषज्ञ भी भविष्य की प्रणालियों में इसके आवेदन की संभावना देख सकते हैं

अगले चरण के रूप में, शोधकर्ता बड़े पैमाने पर अपनी प्रभावशीलता को साबित करने के लिए अधिक उपकरणों के साथ इन परिणामों को दोहराने का प्रयास कर रहे हैं। वे अपने पहले से विकसित स्वचालित संरेखण तकनीक के साथ अपने ट्रांसफर प्रिंटिंग विधि को संयोजित करने की उम्मीद करते हैं, ताकि इमेजिंग उद्देश्यों के लिए सैकड़ों अलगाव उपकरणों को जल्दी से मापने, चयन करने और स्थानांतरित करने के लिए