ارائه روشی برای تولید بلورهای فتونیک سه بعدی

یک گروه تحقیقاتی موفق شدند با ارائه روشی جدید، از یک بلور معمولی، بلور فتونیک سه بعدی ایجاد کنند. این روش بسیار ساده‌تر و در زمان کمتری نسبت به روش‌های پیشین انجام می‌شود.

یک گروه تحقیقاتی موفق شدند با ارائه روشی جدید، از یک بلور معمولی، بلور فتونیک سه بعدی ایجاد کنند. این روش بسیار ساده‌تر و در زمان کمتری نسبت به روش‌های پیشین انجام می‌شود.
بلورهای فتونیک – که به مواد دارای باند گپ فتونیک شهرت دارند- همانند نیمه‌هادی‌ها هستند با این تفاوت که در آنها به‌جای الکترون، فوتون ( نور) وجود دارد. با ایجاد ساختارهای پریودیک می‌توان عبور نور را از بلورهای فتونیک تحت کنترل در آورد، درست شبیه حرکت الکترون‌ها از بخش تقویت شده نیمه‌هادی. با استفاده از باند گپ‌های فتونیک می‌توان نور را تحت کنترل در آورد و از آن در محصولاتی استفاده کرده که پیش از این با قطعات نوری رایج امکان انجام آن نبوده است.
سائولیوس جودکازیس، استاد دانشگاه سوئینبورن، می‌گوید کنترل جذب و انتشار نور با استفاده از مهندسی دانسیته فوتون حالت‌ها از طریق اصلاح پریودیک خواص دی‌الکتریک مواد، هسته مفهوم بلور فتونیک است. با وارد شدن به ابعاد نانومتری، چالش‌های فنی برای ساختارهای سه بعدی مواد افزایش می‌یابد. او می‌افزاید روش‌های مبتنی بر لیتوگرافی وابسته به پردازش‌های دو بعدی‌اند که معمولا نیازمند روش‌های چند مرحله‌ای برای تولید ساختارهای سه بعدی میکرو و نانومقیاس هستند. در چنین مقیاسی، برای تولید بلورهای فتونیک با محدوده‌ طول موج نور مرئی دشواری‌های بوجود می‌آید. تاکنون باند گپ کاملی در طول موج نور مرئی گزارش نشده است و پرتوهای نور در تمام زوایا که به ساختار بلور تابیده می‌شود، بازگشت پیدا می‌کنند.
اخیرا یک گروه تحقیقاتی با استفاده از لیتوگرافی نوری، ساختارهای سه بعدی ایجاد کرده‌اند. آنها با ایجاد حفره در بلور روتیل-تیتانا موفق به ساخت بلور فتونیک شدند. ساختار پریودیک آن ۲۶۰ نانومتر، نسبت ابعاد آن ۱۰۰ نانومتر و قطر حفره ۸-۱۰ نانومتر است.
این روش بی نیاز از آماده سازی‌های ویژه و صرف زمان زیاد برای مراحل لیتوگرافی است. روش‌های فعلی ساخت بلورهای فتونیک سه بعدی نیازمند مراحل مختلف لیتوگرافی، پلیمریزاسیون با لیزر مستقیم است در حالی که در این روش جدید سعی شده از بلور معمولی، بلور فتونیک سه بعدی ساخته شود.
در این روش می‌توان بلور فتونیک سه بعدی را از ماده دلخواه تولید کرد و سپس آن را از محل اولیه جدا کرده و در جای دلخواه قرار داد ( البته این مرحله آخر در حال تست است). اعضاء این تیم تحقیقاتی معتقداند چیدمان‌های پرتو نوری برای برش و قطعه قطعه کردن نمونه جهت استفاده از آن در میکروسکوپ نوری استفاده می‌شوند. با این روش می‌توان بلورهای فتونیک سه بعدی را تولید کرد، برش زد و در محل مورد نظر قرار داد. تا پیش از این، در تولید بلور فتونیک انجام این مراحل با یک راهبرد امکان پذیر نبوده است.