Лазерная технология выращивания кристаллов открывает новые горизонты для электроники
Учёные из Университета штата Мичиган нашли метод производства кристаллов путём «рисования» их поверхности золотого порошка ультраскоростным лазером. Этот новый подход позволит учёным и инженерам создавать индивидуальные кристаллы, используемые в светодиодах, солнечных панелях и медицинских устройствах визуализации, по мере необходимости.
По словам профессора химии Элэда Харала, старшего автора исследования, традиционные методы выращивания кристаллов непредсказуемы и приводят к проблемам качества продукции. Понимая растущую потребность в высококачественных специализированных кристаллах, учёные обратились к высокопроизводительным лазерным технологиям университета.
В ходе экспериментов исследователи направляли сверхбыстрые лазеры на золотые наночастицы размером менее одной тысячной ширины человеческого волоса. Под воздействием лазера возникал избыток тепла, стимулирующий рост кристаллов. Как оказалось, этот процесс можно наблюдать даже в режиме реального времени под мощным микроскопом.
Учёные сравнили этот простой процесс с гравировкой художественных изображений на дереве или металле, подчеркнув, что способность «рисовать» кристаллы открывает ранее недоступный уровень контроля над процессом формирования кристаллических структур.
Команда планирует расширить эксперименты, используя разные длины волн света для рисования ещё более сложных узоров кристаллов. Они надеются разработать совершенно новые материалы, невозможные при традиционных методах изготовления, а также проверить полученные кристаллы в реальных электронных устройствах, чтобы определить возможности коммерциализации технологии.
Таким образом, разработанный метод даёт старт новому этапу изучения и проектирования материалов, открывая перед исследователями широкие перспективы инноваций в энергетике, медицине и электронике будущего.
Статья опубликована в научном журнале .