Kamakailan, si Margaux Chanal, isang siyentipiko mula sa France, Qatar, Russia at Greece, ay nag-publish ng isang papel na pinamagatang Crossing the threshold ng ultrafast laser writing sa bulk silicon sa pinakabagong isyu ng Nature Communications. Sa mga nakaraang pagtatangka na magsulat ng mga ultra-mabilis na laser sa silikon, ang mga femtosecond laser ay nakagawa ng mga pambihirang tagumpay sa kawalan ng kakayahan sa istruktura na magproseso ng bulk silicon. Ang paggamit ng matinding NA halaga ay nagpapahintulot sa mga pulso ng laser na makamit ang sapat na ionization upang sirain ang mga bono ng kemikal sa silikon, na humahantong sa mga permanenteng pagbabago sa istruktura sa mga materyales na silikon.
Mula noong huling bahagi ng 1990s, ang mga mananaliksik ay nagsusulat ng mga ultrashort pulse ng femtosecond lasers sa mga bulk material na may malawak na bandgap, na kadalasang mga insulator. Ngunit hanggang ngayon, para sa mga materyales na may makitid na bandgap, tulad ng silikon at iba pang mga semiconductor na materyales, ang tumpak na ultra-mabilis na pagsulat ng laser ay hindi makakamit. Ang mga tao ay nagtatrabaho upang lumikha ng higit pang mga kondisyon para sa aplikasyon ng 3D laser writing sa Silicon Photonics at ang pag-aaral ng mga bagong pisikal na phenomena sa semiconductors, upang mapalawak ang malaking merkado ng mga aplikasyon ng silikon.
Sa eksperimentong ito, natuklasan ng mga siyentipiko na kahit na ang mga femtosecond laser ay nagpapataas ng enerhiya ng laser sa pinakamataas na intensity ng pulso sa teknikal, ang bulk silicon ay hindi maproseso sa istruktura. Gayunpaman, kapag ang mga femtosecond laser ay pinalitan ng mga ultrafast na laser, walang pisikal na limitasyon sa pagpapatakbo ng mga istruktura ng inductor silicon. Natagpuan din nila na ang enerhiya ng laser ay dapat na maipadala sa isang mabilis na paraan sa daluyan upang mabawasan ang pagkawala ng non-linear na pagsipsip. Ang mga problemang naranasan sa nakaraang trabaho ay nagmula sa maliit na numerical aperture (NA) ng laser, na ang anggulo ng saklaw kung saan ang laser ay maaaring i-project kapag ito ay ipinadala at nakatutok. Nalutas ng mga mananaliksik ang problema ng numerical aperture sa pamamagitan ng paggamit ng silicon sphere bilang solid immersion medium. Kapag ang laser ay nakatutok sa gitna ng globo, ang repraksyon ng silikon na globo ay ganap na pinipigilan at ang numerical aperture ay lubhang nadagdagan, kaya nalulutas ang problema sa pagsulat ng silikon na photon.
Sa katunayan, sa mga aplikasyon ng silicon photonics, ang pagsusulat ng 3D laser ay maaaring lubos na magbago sa disenyo at mga pamamaraan ng katha sa larangan ng silicon photonics. Ang Silicon photonics ay itinuturing na susunod na rebolusyon ng microelectronics, na nakakaapekto sa panghuling bilis ng pagproseso ng data ng laser sa antas ng chip. Ang pagbuo ng 3D laser writing technology ay nagbubukas ng pinto sa isang bagong mundo para sa microelectronics.
