중국에서 이전에 접근이 어려웠던 VUV 대역에 진입할 수 있는 소형 고체 레이저를 개발했으며, 이는 과학 연구, 우주 기술 및 칩 제조 분야에서 새로운 가능성을 열어 주었습니다

중국 과학자들이 진공 자외선(VUV) 광원의 콤팩트한 소스를 발견했습니다

신장 기술 대학 물리·화학 연구소의 과학자들은 중국 학술원에서 새로운 비선형 광학 결정 ABF(NH₄B₄O₆F)를 개발했습니다. 이 재료는 VUV 대역에서 동작하는 반도체 기반 레이저를 만들 수 있게 해 주며, 이는 이전에는 크고 비싼 시냅트론이나 플라즈마 장비가 필요했습니다.

새로운 점은 무엇인가요?
* 파장 – 158.9 nm (반도체 레이저로는 가장 짧은 결과).
* 펄스 에너지 – 177.3 nm에서 최대 4.8 µJ.
* 최고 변환 효율 – 7.9 %.
* 크기 – 탁상형 장치; 거대한 진공 챔버가 필요 없습니다.

작동 원리
ABF 결정은 다음을 결합합니다:
1. VUV 대역에서 높은 투명도.
2. 효과적으로 주파수를 두 배로 늘릴 수 있는 강한 비선형 계수(제2 고조파).
3. 위상 매칭에 충분한 굴절률.

이 결과 과학자들은 독성 물질(예: KBBF의 베릴륨)과 거대한 장비 없이 강력하고 짧은 파장의 레이저를 얻을 수 있었습니다.

왜 중요한가요?
* 콤팩트함과 경제성 – 반도체 구조는 생산 및 유지 비용을 절감합니다.
* 신뢰성 – 가스 엑시머 레이저보다 더 긴 사용 기간.
* 광범위한 응용 분야:
* 초정밀 재료 식각,
* 반도체 리소그래피 및 품질 관리,
* 양자 컴퓨팅,
* 초전도체 분광학,
* 화학 반응 연구,
* 우주 기술.

간략한 역사
10년이 넘는 기간 동안 중국 과학자들은 이 재료를 개발해 왔습니다. 그들의 발견은 최신 Nature 호에 발표되었습니다. 당시 ASML은 158 nm 파장의 플라즈마 레이저를 만들려 했지만, 수년간의 연구 끝에 프로젝트를 포기했습니다.

ABF 결정은 접근 가능하고 강력한 VUV 레이저의 새로운 가능성을 열어 과학 실험실과 산업 현장에서 실용화될 수 있게 합니다.