Создана новая технология изготовления элементов для оптики
НОВОСИБИРСК, 23 августа. /ТАСС/. Сотрудники Института автоматики и электрометрии (ИАиЭ) СО РАН создали новые технологии записи лазером на металлических пленках для оптических элементов. Разработки помогут сделать такие элементы, применяемые в высокоточной измерительной технике, физике лазеров, космосе, медицине и множестве бытовых устройств, более компактными, а их производство станет более экономически эффективным, сообщили в официальном издании СО РАН "Наука в Сибири".
Дифракционные оптические элементы представляют собой прозрачные или отражающие тонкие пластины со сформированным на них микрорельефом. Они позволяют осуществлять практически любые преобразования света и к тому же имеют относительно малый вес и габаритные размеры, поэтому пользуются большим спросом. Одна из технологий изготовления таких элементов - прямая термохимическая лазерная запись. На кварцевую или стеклянную подложку напыляют пленку хрома толщиной 25-30 нм. Там, где прошел лазерный пучок, поверх исходного металла формируется тонкая оксидная пленка. В тех участках, где происходит лазерное воздействие, пленка хрома нагревается, взаимодействует с окружающим кислородом и окисляется. Перед учеными стояла задача уменьшить воздействие кислорода, которые окисляют оптические элементы.
"У нас возникла идея напылять поверх пленки титана тонкий слой кремния, который должен был защитить металлическую пленку от окисления. Выбор пал именно на кремний, потому что это распространенный и хорошо изученный материал как с точки зрения физических свойств, так и с точки зрения методов его травления. Предполагалось, что это позволит уменьшить мощность лазерного излучения, необходимую для термохимической реакции, а также повысит разрешение лазерной записи (и в конечном итоге даст возможность формировать структуры меньшего размера, чем при стандартной технологии с использованием пленок хрома)", - приводит издание слова одного из авторов исследования Дмитрия Белоусова.
Для расширения направлений исследования, помимо пленок титана, ученые взяли также пленки других металлов. Неожиданно для исследователей наиболее интересные результаты, пригодные к внедрению в производственную практику, показала технология лазерной записи на пленках хрома с напыленным кремниевым покрытием. По сравнению со стандартной технологией, которая используется в ИАиЭ СО РАН, эта методика более сложная. Однако оказалось, что образованный силицид хрома очень устойчив. По словам ученых, развитие нового метода лазерной записи позволит расширить производство оптических элементов и оптимизировать их производство за счет того, что при их изготовлении удастся тратить сырье более эффективно.
