新技術降顯示器生產成本

    俄羅斯高校科研人員日前使用鐳射脈衝代替光刻開發出了一種為信息顯示裝置創建組件的新技術，這將加速降低下一代顯示器和各種光學系統超表面的生產成本，引起業界關注。

    據悉，超表面是指一種厚度小於波長的人工層狀材料。超表面可實現對電磁波偏振、振幅、相位、極化方式、傳播模式等特性的靈活有效調控，超表面可視為超材料的二維對應。超表面可用於控制電磁波和光波，在此基礎上，可使用介電材料、金屬材料以及相變材料。而相變材料能改變相態，從而改變取決於外部輻射的特性。

    科研人員指出，在由相變材料GST（鍺——銻——碲系統的化合物）製成的超表面的基礎上，科研人員開發了能借助光波顯示信息的新型緊湊型設備。其中包括超薄顯示器、增強現實和虛擬實境耳機以及全息投影儀。然而，對薄膜表面進行納米結構化以將其轉變為多功能表面的過程，迄今仍使用勞動密集型且成本高昂的光刻技術進行。首先要在模板（掩模）上創建必要的超表面圖像，然後以選定的解析度將其轉移到物體上。

    為了降低薄膜結構形成的成本並加快這一過程，科研團隊使用鐳射脈衝代替光刻。一般而言，鐳射器可以在連續或脈衝模式工作。當光脈衝的速率小於鐳射器的空腔壽命時，稱作脈衝鐳射器。一些工作介質不能承受連續的泵浦，所以僅能以脈衝方式工作。科研人員稱，借助超短脈衝的鐳射輻照，可更快、更容易地在GST上創建有序的納米結構。要形成有序的表面，利用預先實現的過程，即在鐳射的作用下破壞之前的材料。解決方案的主要優勢是脈衝觸發表面上結構的自我組織。根據脈衝的強度和數量，可能形成三種不同類型的結構，其中最令人好奇的是周期性排列的相同尺寸的納米球。這些形狀很難形成，其半徑可達一百五十納米。

    科研人員指出，以前，如果不使用額外的技術，就無法在這些材料中獲得它們，但現在，除了鐳射裝置和薄膜本身之外，獲得同一樣式的納米球不需要任何設備。這些球體是由於熔化的細絲衰變而產生的。在此情況下，鐳射照射能量的增加會引起傳質過程，從而導致納米球鏈轉變為周期性浮雕。上述技術使得創建高度有序的納米透鏡和光學納米光柵成為可能，並有望進一步與各種光學系統一體化，包括信息顯示系統等。

    眾多業內人士關注以上新技術，並期待盡快利用這種新技術降低顯示器和各種光學系統超表面的生產成本。

    美    子