Гибкий кремний для терагерцовых технологий

Кремний, обычно хрупкий материал, получил новые свойства благодаря разработке, использующей технологии микроэлектромеханических систем (МЭМС). Исследователи создали из него гибкий метаматериал, который может найти применение в терагерцовых технологиях.

Зачем это нужно?

Терагерцовые волны (между микроволнами и светом) перспективны для контроля материалов и беспроводной связи будущего. Кремний используется для оптических компонентов в этом диапазоне, но он жесткий и легко ломается.

Как это сделали?

На кремниевой пластине толщиной 200 мкм вытравили спиралевидные зазоры. Так получились пружинные элементы шириной около 10 мкм. Полученная структура – это самонесущий кремний, без подложки из полимера или металла.

Что изменилось?

Эффективный показатель преломления этого кремния можно менять, деформируя его. Он зависит от соотношения и расположения кремния и воздуха.

Терагерцовая спектроскопия показала, что при растяжении структуры на 12,6%:

• Эффективный показатель преломления снижается примерно на 6% для поляризации, перпендикулярной растяжению.
• Для поляризации, параллельной растяжению, снижение составило 8%.

Такие изменения говорят о том, что деформация может влиять на двойное лучепреломление материала (разница показателей преломления для двух поляризаций).

Перспективы

Ученые считают, что механическая деформация открывает новые возможности для терагерцовой кремниевой фотоники. Дальнейшие исследования могут привести к созданию настраиваемых терагерцовых интегральных схем на основе МЭМС-технологий.

Источник: Время электроники