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一种新紧凑型高功率EUV光源,应用潜力不可小觑 | OE NEWS

极紫外(EUV)光实验通常只能在昂贵的大型仪器设备中进行。近日,德国耶拿科学家Robert Klas开发了一种紧凑的EUV激光模块,可以用来产生这种特殊的光。这一突破性的研究在半导体制造业和显微镜等相关设备的研发方面潜力巨大。
此前,研究者多采用同步加速器来获得EUV光,该研究设备具有整个房子大小的体积。而基于此方法,研究者在实验室工作台大小的设备中就能产生EUV光。
一种新紧凑型高功率EUV光源,应用潜力不可小觑 | OE NEWS
Robert Klas开发的EUV光源可以放在一个实验台上
在研究过程中,Klas将高功率超短脉冲光纤激光器产生的激光,通过高次谐波响应转换成EUV光,并将高功率激光集中在一个惰性气体中。在此过程中,电子在几百阿秒内加速。
一种新紧凑型高功率EUV光源,应用潜力不可小觑 | OE NEWS
高功率激光通过高次谐波产生被转换成EUV

Klas已在实验室环境中测试了该成果的首个潜在应用——无镜头显微镜,特别是几纳米范围内的成像。他表示:“我们在13.5 nm的曝光波长下实现了18 nm的分辨率,而传统的光学显微镜通常只能实现略低于500 nm的分辨率。在一项实验中,我们获得了100×100 μm的‘视野’,这意味着其可以覆盖足球场大小的图像,并在其中找到一枚硬币。”

使用基于EUV的显微镜,可以生成被研究样品的彩色图像。通过这种方式,研究人员可以观察细胞内部,并区分不同元素或不同物质的比例,如碳或脂类。

该研究提供了迄今为止实验室规模上最强的类激光EUV光源,平均功率达10 mW。与Klas刚开始攻读博士学位时的同类系统中最大功率相比,此EUV光源的功率高出一百倍。

Klas表示,该研究成果有望推动芯片能量和存储效率以及生物学、医学等领域的发展,并有望研究不同类型的病毒。“在某种程度上,我们还希望能够使用这种方法对直径约为2 nm的DNA进行成像。”

这一突破性研究在半导体制造业和显微镜等领域具有巨大应用潜力,因此被授予雨果·盖革奖(Hugo Geiger Award)。

本文由光电汇根据optics.org内容编译,如需转载请注明。

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