Pred kratkim je Margaux Chanal, znanstvenik iz Francije, Katarja, Rusije in Grčije, v zadnji številki Nature Communications objavil članek z naslovom Prestopiti prag ultrahitrega laserskega pisanja v razsutem siliciju. V prejšnjih poskusih pisanja ultra hitrih laserjev v siliciju so femtosekundni laserji naredili preboj v strukturni nezmožnosti obdelave velike količine silicija. Uporaba ekstremnih vrednosti NA omogoča laserskim impulzom, da dosežejo zadostno ionizacijo za uničenje kemičnih vezi v siliciju, kar vodi do trajnih strukturnih sprememb v silicijevih materialih.
Od poznih devetdesetih let prejšnjega stoletja so raziskovalci pisali ultrakratke impulze femtosekundnih laserjev v materiale v razsutem stanju s širokim pasovnim razmikom, ki so običajno izolatorji. Toda do zdaj za materiale z ozkim pasovnim razmikom, kot so silicij in drugi polprevodniški materiali, natančnega ultra hitrega laserskega pisanja ni bilo mogoče doseči. Ljudje so si prizadevali ustvariti več pogojev za uporabo 3D laserskega pisanja v Silicon Photonics in preučevanje novih fizikalnih pojavov v polprevodnikih, da bi razširili ogromen trg silicijevih aplikacij.
V tem poskusu so znanstveniki ugotovili, da tudi če femtosekundni laserji tehnično povečajo lasersko energijo do največje intenzivnosti impulza, velikega silicija ni mogoče strukturno obdelati. Ko pa femtosekundne laserje nadomestijo ultra hitri laserji, ni fizičnih omejitev pri delovanju induktorskih silikonskih struktur. Ugotovili so tudi, da je treba lasersko energijo prenašati na hiter način v mediju, da bi zmanjšali izgubo nelinearne absorpcije. Težave, na katere smo naleteli v prejšnjem delu, so izvirali iz majhne numerične odprtine (NA) laserja, ki je območje kota, v katerem se laser lahko projicira, ko se oddaja in fokusira. Raziskovalci so rešili problem numerične odprtine z uporabo silicijeve krogle kot trdnega potopitvenega medija. Ko je laser fokusiran v središče krogle, je lom silicijeve krogle popolnoma potlačen in številčna odprtina se močno poveča, s čimer se reši problem pisanja silicijevih fotonov.
Dejansko lahko v aplikacijah silicijeve fotonike 3D lasersko pisanje močno spremeni načrtovanje in metode izdelave na področju silicijeve fotonike. Silicijeva fotonika velja za naslednjo revolucijo mikroelektronike, ki vpliva na končno hitrost obdelave podatkov laserja na ravni čipa. Razvoj tehnologije 3D laserskega pisanja odpira vrata v nov svet mikroelektronike.
