ابتكار تقنية ليزرية قد تحدث نقلة في صناعة الأجهزة الإلكترونية
ابتكر باحثون من معهد “ناغويا” الياباني، تقنية ليزرية جديدة لتطوير صناعة الأجهزة الإلكترونية بأسعار أقل وسرعة عالية.
وتنتشر الإلكترونيات التي نستخدمها يوميا ما بين هواتف ذكية وإضاءة “ليد” وخلايا شمسية وغيرها من الأجهزة في مختلف مناحي الحياة، ويعتمد تشغيلها على نواقل ودارات إلكترونية دقيقة.
وتسعى المعاهد البحثية إلى تصغير حجم الإلكترونيات وضغطها مع تحسين قدرة المعالجة والتخزين وكفاءة الطاقة.
وتحتاج صناعة الإلكترونيات الدقيقة إلى العمل على مقياس ميكروي تصل أبعاده إلى أقل من 1% من قطر شعرة الإنسان.
وتعتمد التقنيات الحالية على أدوات طباعة معقدة ومرتفعة التكلفة وتحتاج إلى درجة عالية من الخبرة للتعامل معها.
وتمتاز التقنية الليزرية الجديدة البديلة بسرعتها وكفاءتها، إذ تستغرق زمنا مقدرا بأجزاء من مليارات الثانية لتوليد نبضات ليزرية تشكل سطوح الإلكترونيات بدقة بالغة.
ويؤثر اختيار طول موجة الليزر على تتابع الأنماط المرسومة على سطوح الإلكترونيات؛ ما يحدد قابليتها للتشوه والإجهاد.
وأشار الباحثون في دراستهم المنشورة في مجلة “نيتشر ساينتيفيك ريبورتس” العلمية، إلى أن اختيار مصدر الليزر يحدد صفاته المناسبة لتطبيقات دون غيرها؛ ما دفع الباحثين إلى اكتشاف العوامل المؤثرة في اختيار مصدر الليزر.
وقالت الأستاذة الدكتورة رينا مياغاوا، قائدة فريق البحث: “اخترنا السيليكون في دراستنا نظرا لشيوع استخدامه في الأجهزة الإلكترونية حول العالم؛ مثل الهواتف المحمولة والخلايا الشمسية”؛ وفقا لموقع ساي تك ديلي.
واختبر الباحثون نوعين من الليزر، يتألف الأول من خليط الياقوت والتيتانيوم بمعدل نبض يبلغ 0.8 ميكرو متر ما يسمح بمعالجة السيليكون المستخدم بكثرة في صناعة الإلكترونيات.
واستخدم الباحثون ليزرا آخر من الإلكترونات الحرة بنبض يبلغ 11.4 ميكرو متر، وقيم الباحثون أداء الليزر على مستوى مجهري ومنظور؛ للتأكد من نقاوة نقل الإلكترونات، في حين اختبر الباحثون استقرار الإلكترونات باستخدام أشعة إكس.
وتتضمن الدراسة أول محاولة لدراسة الليزر عالي الدقة، القابل للتوظيف في تطبيقات مختلفة بعد اختيار مواصفاته المطلوبة بناء على نوعه.
ويعمل الباحثون على تطوير التقنية الليزرية لزيادة سهولتها وكفاءتها وقابليتها لإنتاج هياكل نانوية غير مسبوقة، يمكن استثمارها في كثير من صناعات الأجهزة الإلكترونية.
