东京农业技术大学的一个研究小组将高强度飞秒激光脉冲应用于广泛用于电子设备的半导体材料“硅”的表面,引起电子-表面等离子极化的集体振动现象。 trin-. 世界上第一次被观察到。
表面等离子体极化激元(以下简称 SPP)是一种众所周知的现象,当金属受到光照射时,自由电子集体振动时会发生这种现象。由于它可以在周围产生强电场,因此被用于各种应用,例如高灵敏度光电探测器和高效太阳能电池。
另一方面,据说在没有自由电子的绝缘体和半导体中不能产生SPP。 1980年代提出了“固体表面在受到高强度激光照射时,存在金属化产生SPP的条件”的理论,但并未得到证实。
这次,课题组进行了用飞秒激光脉冲(只存在于1飞秒到1皮秒以内的激光)照射硅衍射光栅的实验,在硅与大气的界面处产生了SPP。首次。利用这种现象,只需用激光照射,就可以在各种固体表面上生成SPP,利用电子周围产生的强电场,可以直接将固体表面刮掉。微米尺寸是使用激光的传统加工技术的最小限制,但这一结果有望实现前所未有的激光“纳米”加工技术。