Наскоро Марго Шанал, учен от Франция, Катар, Русия и Гърция, публикува статия, озаглавена Преминаване на прага на свръхбързото лазерно писане в насипен силиций в последния брой на Nature Communications. При предишни опити за писане на свръхбързи лазери в силиций, фемтосекундните лазери направиха пробиви в структурната невъзможност за обработка на насипен силиций. Използването на екстремни стойности на NA позволява на лазерните импулси да постигнат достатъчна йонизация за разрушаване на химическите връзки в силиция, което води до постоянни структурни промени в силициевите материали.
От края на 90-те години на миналия век изследователите записват ултракъси импулси от фемтосекундни лазери в насипни материали с широка лента, които обикновено са изолатори. Но досега за материали с тесен диапазон, като силиций и други полупроводникови материали, не може да се постигне прецизно ултра-бързо лазерно писане. Хората работят за създаване на повече условия за прилагане на 3D лазерно писане в Silicon Photonics и изучаване на нови физически явления в полупроводниците, за да разширят огромния пазар на силициеви приложения.
В този експеримент учените откриха, че дори ако фемтосекундните лазери увеличат лазерната енергия до максималния интензитет на импулса технически, обемният силиций не може да бъде обработен структурно. Въпреки това, когато фемтосекундните лазери се заменят със свръхбързи лазери, няма физическо ограничение в работата на индукторните силициеви структури. Те също така откриха, че лазерната енергия трябва да се предава по бърз начин в средата, за да се сведе до минимум загубата на нелинейно поглъщане. Проблемите, срещнати в предишната работа, произлизат от малката цифрова апертура (NA) на лазера, която е ъгловият диапазон, в който лазерът може да бъде проектиран, когато се предава и фокусира. Изследователите решават проблема с цифровата апертура, като използват силициева сфера като твърда среда за потапяне. Когато лазерът е фокусиран в центъра на сферата, пречупването на силициевата сфера е напълно потиснато и цифровата апертура се увеличава значително, като по този начин се решава проблемът с записването на силициеви фотони.
Всъщност, в приложенията за силициева фотоника, 3D лазерното писане може значително да промени методите за проектиране и производство в областта на силициевата фотоника. Силиконовата фотоника се счита за следващата революция в микроелектрониката, която влияе върху крайната скорост на обработка на данни на лазера на ниво чип. Развитието на технологията за 3D лазерно писане отваря вратата към нов свят за микроелектрониката.
