科技 用喷墨打印机制造芯片 利用率大大提升

小编从材料牛网站上了解到：来自匈牙利和法国的科学家们近日研发出一种激光芯片，这种芯片是通过喷墨打印机使用有机...



小编从材料牛网站上了解到：来自匈牙利和法国的科学家们前段时间研发出一种激光芯片，这种芯片是通过喷墨打印机使用有机材料制造而成的。极低的制造成本使得这种芯片成为性价比极高的旧损件的替换品。

有机激光器

激光器是由激光源、光学共振器和增益介质组成的，其中增益介质的作用是改变光波的波长以及产生窄的红光束。在有机激光器中，增益介质是由碳基材料制成的。尽管这种材料可以覆盖的光波长范围较广，但是该材料衰减也很快。

研究人员认为，让有机激光器继续发展的唯一途径就是使其制造成本下降。

制造激光芯片最常用的方法就是，在高速旋转中使染料溶液均匀地铺开形成一层薄膜。但是，高速旋转常常造成逸散和损耗，使得只有2%的溶液得到了有效利用。

研究人员称，相较于传统方法，他们的发明最大的优势是极高的性价比。通过使用喷墨打印机，溶液被准确地注入到材料中，从而不损失任何原材料。

来自法国圣埃蒂安高等矿业学院微电子系的一名副教授，同时也是研究的第一作者Sébastien Sanau说，使用喷墨打印机制造激光芯片对于保护装置、实验室或材料的特殊性没有任何要求。

Sanaur说，通过压电喷墨印刷，在任何地点、任何时候都可以进行打印，并且浪费一点原材料。

为了打印激光染料，研究人员需要把燃料和油墨混合。研究人员拿商业销售的油墨和染料进行混合尝试，发现EMD6415拥有最适合的光学和打印性质。该混合溶液被打印在一个干净的石英板上，像素为0.08平方英寸。激光芯片被放置于两个镜子之间，把光反射通过增益介质。入射光是由另外一台激光器（即激光源）提供的。激光源可以把光由黄色变为深红色。

激光器的应用

来自圣安德鲁斯大学物理和天文系的教授、有机激光器专家Graham Turnbull（他并不是该研究小组的成员）说，廉价的激光芯片有多重应用。

Turnbull说，激光器在未来可以作为化学研究的一次性光源，如医学筛选或污染监控。

来自蒙特利尔综合理工学校工程物理学院的助理教授Stéphane Kéna-Cohen评论道，可调节有机芯片的发明使得整个可见光谱都可以被覆盖到。但是Kéna-Cohen也表示，有机激光器仍然需要外界提供高能量激光。如果激光源可以电学激发或使用能量节约型的LED，这将会是一个具有实际意义的突破性进展。

感谢材料人编辑部丁菲菲提供素材。

论文地址：Inkjet-printed vertically emitting solid-state organic lasers

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