Физики научились сваривать полупроводники сверхбыстрым лазером

Ученые нашли способ сваривать полупроводники сверхбыстрым лазером. Статья об этом опубликована в Laser & Photonics Reviews.

Современные лазеры способны выдавать очень короткие и мощные импульсы, за счет чего они способны создавать мелкие узоры на полимерах или волноводы в стекле. Кроме того, их можно использовать для сварки - высокая интенсивность излучения приводит к почти мгновенному локальному плавлению и последующему повторному затвердеванию, смешиванию и склеиванию материалов.

Однако применять этот способ для проводников считалось невозможным из-за наличия у них запрещенной зоны, благодаря чему энергия лазера поглощается материалом не так, как нужно для сварки.

Пол Сопенья и его коллеги нашли способ решить эту проблему при сварке кремния. Для этого они использовали лазеры разного типа. Наносекундный инфракрасный лазер формировал в кремнии дефекты, которые затем послужили "слабой точкой" материала. Затем применили лазер с более длинными и менее интенсивными импульсами. За счет большей длительности они смогли избежать нелинейного распространения и высвободили энергию там где нужно за счет ранее созданных дефектов.

В результате авторам удалось сварить кремний с кремнием. Отмечается, что для успешной сварки необходим максимально тесный контакт между слоями.