Tại Trung Quốc đã phát triển một loại laser bán dẫn nhỏ gọn để tiếp cận vùng VUV trước đây không thể truy cập được, mở ra những khả năng mới trong nghiên cứu khoa học, công nghệ vũ trụ và sản xuất chip.

Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát hiện nguồn ánh sáng chân không‑ultraviolet (VUV) nhỏ gọn

Những người nghiên cứu từ Viện Kỹ thuật Tân Cương về Vật lý và Hóa học của Hội Nghiên cứu Khoa học Trung Quốc đã thiết kế một tinh thể quang học phi tuyến mới ABF (NH₄B₄O₆F). Chất liệu này cho phép tạo ra một máy laser bán dẫn hoạt động trong dải VUV, điều mà trước đây yêu cầu các cơ sở đồng trục lớn và đắt tiền hoặc hệ thống plasma.

Điều gì mới?
* Dài bước sóng – 158,9 nm (kết quả ngắn nhất cho một máy laser bán dẫn).

* Năng lượng chùm – lên tới 4,8 µJ tại 177,3 nm.

* Hiệu suất đỉnh chuyển đổi – 7,9 %.

* Kích thước – thiết bị bàn; không cần các phòng chân không khổng lồ.

Cách thức hoạt động?
Tinh thể ABF kết hợp:

1. Độ trong suốt cao trong dải VUV.

2. Hệ số phi tuyến mạnh, cho phép tăng cường tần số hiệu quả (tại hàm sinh thứ hai).

3. Độ khúc xạ đủ để đồng pha.

Kết quả là các nhà khoa học đã có thể tạo ra một máy laser ngắn bước sóng mạnh mà không cần sử dụng chất độc hại (như beryllium trong KBBF) và thiết bị cồng kềnh.

Tại sao điều này quan trọng?
* Độ nhỏ gọn và tiết kiệm – cấu trúc bán dẫn giảm chi phí sản xuất và bảo trì.

* Độ tin cậy – tuổi thọ lâu hơn so với các máy laser eximer khí.

* Phạm vi ứng dụng rộng:
* khắc chất lượng cao,
* lithography và kiểm tra chất lượng bán dẫn,
* tính toán lượng tử,
* quang phổ siêu dẫn,
* nghiên cứu phản ứng hóa học,
* công nghệ không gian.

Lịch sử ngắn gọn
Trong hơn mười năm, các nhà khoa học Trung Quốc đã làm việc với vật liệu này. Phát hiện của họ được công bố trong số mới nhất của tạp chí Nature. Khi đó, công ty ASML đã cố gắng tạo ra một máy laser plasma có bước sóng 158 nm, nhưng sau nhiều năm nghiên cứu đã từ bỏ dự án.

Tinh thể ABF mở ra những khả năng mới cho các máy laser VUV vừa dễ tiếp cận vừa mạnh mẽ, làm chúng trở nên thực tiễn cả trong phòng thí nghiệm khoa học lẫn công nghiệp.