Cientistas do instituto de pesquisa MESA + da Universidade de Twente desenvolveram um novo método de fabricação para criar nanoestruturas tridimensionais. Este método revolucionário permite a produção em grande escala de cristais fotônicos que podem capturar luz. A descoberta também possibilita a produção de chips com funções adicionais para dispositivos móveis, computadores e outras aplicações. As descobertas dos pesquisadores foram publicadas hoje em Nanotecnologia .
O método convencional para a fabricação de nanoestruturas 3D consiste em empilhar camadas em um chip de silício. A primeira etapa é escrever (ou definir) um padrão no fotorresiste, usando uma máscara e luz ultravioleta. A gravação ou deposição de material na camada fornece então a forma desejada. Dezenas de camadas são empilhadas para produzir os próprios chips. Este é um processo trabalhoso com limitações. Existem restrições quanto ao número de camadas que podem ser empilhadas, uma vez que as camadas que estão relativamente distantes podem ser deslocadas aleatoriamente umas em relação às outras, interferindo na funcionalidade do chip.
O novo método permite definir uma nanoestrutura 3D em um chip em um único processo. Pesquisadores do instituto MESA + da Universidade de Twente desenvolveram uma máscara 3D especial que pode definir a estrutura em dois lados do wafer simultaneamente. Isso garante que ambos os lados do chip estejam perfeitamente alinhados, garantindo assim o alinhamento vertical da nanoestrutura tridimensional final.
O método abre caminho para a produção em massa de chips nos quais várias funcionalidades são posicionadas próximas umas das outras. Em colaboração com ASML e TNO, os pesquisadores estão investigando maneiras de implementar essa nova tecnologia na prática. Existem aplicações possíveis no mundo médico, por exemplo, combinando um sensor óptico para proteínas com um chip de processamento de dados e uma memória magnética. "Nosso método torna possível combinar uma variedade infinita de recursos em um chip, como eletrônicos, ótica, ímãs e microfluídicos, "explica o professor Willem Vos do grupo Complex Photonic Systems (COPS) em MESA +.
Os pesquisadores Diana Grishina, Cock Harteveld, e Willem Vos do COPS e Léon Woldering da Transducer Science and Technology (TST) do MESA + descobriram o método enquanto trabalhavam para desenvolver novos tipos de cristais fotônicos. Eles conseguiram capturar a luz em cristais com cavidades embutidas e controlar a direção em que a luz viaja. A pesquisa foi financiada pelo FOM.
