Çin'den yüksek teknoloji hamlesi: Çip ve kuantum için rekor lazer geliştirildi

Çinli bilim insanları, yarı iletken üretiminden kuantum hesaplamaya kadar stratejik sektörlerde kullanılan vakum ultraviyole (VUV) lazer teknolojisinde dünya rekoru kırdı. Geliştirilen yeni "ABF optik kristali" ile elde edilen 158.9 nanometre dalga boyu, teknolojide yeni bir dönüm noktası olarak kabul ediliyor.

Küresel teknoloji savaşlarının merkezinde yer alan çip üretimi ve kuantum teknolojileri için kritik bir eşik daha aşıldı. Çin Bilimler Akademisi'ne (CAS) bağlı Sincan Fizik ve Kimya Teknik Enstitüsü araştırmacıları, tamamen yeni bir optik kristal kullanarak katı hal lazer teknolojisinde bugüne kadarki en kısa dalga boyuna ulaştı.

Nature dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, Dr. Pan Shilie liderliğindeki ekip, "amonyum florooxoborat" (ABF) adını verdikleri kristal ile 158.9 nanometre (nm) dalga boyunda bir lazer ışını oluşturmayı başardı. Bu gelişme, mevcut üretim tekniklerinin sınırlarını zorlayan bir inovasyon olarak nitelendiriliyor.

ÇİP VE UZAY TEKNOLOJİLERİNDE KULLANILACAK

Geliştirilen ABF kristali, kompakt ve yüksek verimli "katı hal VUV lazerlerinin" önünü açıyor. Araştırma ekibi, bu teknolojinin endüstriyel kullanım alanlarını şöyle sıraladı:

• Yarı iletken üretimi: Çip litografisinde daha hassas işlemler.
• Kuantum hesaplama: Atomik ve iyonik enerji seviyelerinin hassas kontrolü.
• Uzay platformları: Geleceğin uzay iletişim altyapıları.
• Hassas üretim: İleri seviye spektroskopi ve malzeme işleme.

MEVCUT TEKNOLOJİNİN SINIRLARI AŞILDI

Vakum ultraviyole ışık (120-240 nm aralığı), endüstride yüksek talep görmesine rağmen verimli bir şekilde üretilmesi zorlu bir süreçti. Bugüne kadar endüstri standardı olarak kabul edilen potasyum berilyum floroborat (KBBF) kristalleri, 200 nanometrenin altına inebilen tek pratik çözümdü ancak üretim zorlukları ve maliyet kısıtlamaları bulunuyordu.

Çinli ekibin 10 yılı aşkın süredir üzerinde çalıştığı ABF kristali ise bu engelleri ortadan kaldırıyor. Dr. Shilie, geliştirdikleri malzemenin patentli olduğunu belirterek, "ABF sadece en kısa dalga boyunu elde etmekle kalmıyor, aynı zamanda bugüne kadarki en yüksek enerji çıkışını ve dönüşüm verimliliğini de sağlıyor" dedi.

YÜZDE 6 VERİMLİLİKLE REKOR KIRDI

Yeni lazer sistemi, 4,8 milijoule (mJ) darbe enerjisine ve yaklaşık yüzde 6'lık bir dönüşüm verimliliğine ulaştı. Bu rakamlar, ikinci harmonik üretimi yoluyla elde edilen VUV lazerler için bir dünya rekoru anlamına geliyor.

Dr. Shilie, Çin'in bu teknolojiyle bir üretim merkezi haline gelmeyi hedeflediğini vurgulayarak, "Bu doğrudan üretilen lazeri yeni talep yaratmak için kullanacağız. Örneğin, gelecekteki uzay iletişiminde henüz keşfedilmemiş birçok alan var ve bu teknoloji oradaki boşlukları dolduracak" ifadelerini kullandı.

Borat kristal çerçevesine flor ekleyerek geliştirilen bu yeni tasarım stratejisi, gelecekte daha kısa dalga boylarına sahip optik malzemelerin keşfi için de bir yol haritası sunuyor.