В России нашли новый способ производства основы ультратонких дисплеев
Исследователи из России предложили новую технологию производства метаповерхностей – элементов ультратонких дисплеев нового поколения и различных оптических систем. Работа ученых опубликована в журнале Applied Surface Science.
Метаповерхности — это структуры с периодическим рисунком, которые могут управлять электромагнитными волнами, в частности светом. Однако до сих пор метаповерхности изготавливаются по трудоемкой и затратной технологии литографии: сначала необходимое изображение создают на шаблоне, а потом переносят на объект в выбранном разрешении.
Для сокращения затрат на структурирование пленок российские ученые применили вместо литографии лазерное облучение ультракороткими импульсами. Это позволяет создавать наноструктуры быстрее и проще: импульсы запускают самоорганизацию структур на поверхности, а значит, их не нужно «прорисовывать», пояснил один из исследователей, профессор Института перспективных материалов и технологий НИУ МИЭТ Сергей Козюхин.
В зависимости от интенсивности и/или количества импульсов могут формироваться три разных вида структуры, отметил ученый. Наиболее любопытная из них — периодически расположенные наносферы радиусом до 150 нанометров. Это довольно сложные для формирования фигуры, подчеркнул Козюхин. Проведенные расчеты и эксперименты позволяют предположить, что сферы возникают в результате распада расплавленных тонких нитей, рассказала соавтор работы, аспирант МФТИ Татьяна Кункель. Вызванные лазерным излучением процессы массопереноса превращают цепочки наносфер в периодический рельеф.
В своих экспериментах ученые использовали фазопеременный (меняющий свойства под действием излучения) материал GST — соединение системы германий-сурьма-теллур. В отличие от других способов, для получения из него наносфер не требуется ничего, кроме лазерной установки.
Новая технология позволяет создавать высокоупорядоченные нанолинзы и оптические нанорешетки, которые можно использовать в компактных устройствах, отображающих информацию при помощи световых волн: ультратонких дисплеях, VR- и AR-гарнитурах, а также голографических проекторах.