Baru-baru ini, Margaux Chanal, seorang ilmuwan dari Perancis, Qatar, Rusia dan Yunani, menerbitkan sebuah makalah berjudul Crossing the threshold of ultrafast laser writing in bulk silicon dalam edisi terbaru Nature Communications. Dalam upaya sebelumnya untuk menulis laser ultra-cepat dalam silikon, laser femtosecond telah membuat terobosan dalam ketidakmampuan struktural untuk memproses silikon massal. Penggunaan nilai NA ekstrim memungkinkan pulsa laser untuk mencapai ionisasi yang cukup untuk menghancurkan ikatan kimia dalam silikon, yang menyebabkan perubahan struktural permanen pada bahan silikon.
Sejak akhir 1990-an, para peneliti telah menulis pulsa ultrashort laser femtosecond ke dalam bahan massal dengan celah pita lebar, yang biasanya isolator. Namun hingga saat ini, untuk material dengan celah pita sempit, seperti silikon dan material semikonduktor lainnya, penulisan laser ultra-cepat yang presisi tidak dapat dicapai. Orang-orang telah bekerja untuk menciptakan lebih banyak kondisi untuk penerapan tulisan laser 3D di Silicon Photonics dan studi fenomena fisik baru dalam semikonduktor, sehingga dapat memperluas pasar besar aplikasi silikon.
Dalam percobaan ini, para ilmuwan menemukan bahwa bahkan jika laser femtosecond meningkatkan energi laser ke intensitas pulsa maksimum secara teknis, silikon massal tidak dapat diproses secara struktural. Namun, ketika laser femtosecond digantikan oleh laser ultracepat, tidak ada batasan fisik dalam pengoperasian struktur silikon induktor. Mereka juga menemukan bahwa energi laser harus ditransmisikan secara cepat dalam medium untuk meminimalkan hilangnya penyerapan non-linier. Masalah yang dihadapi dalam pekerjaan sebelumnya berasal dari aperture numerik kecil (NA) laser, yang merupakan rentang sudut di mana laser dapat diproyeksikan ketika ditransmisikan dan difokuskan. Para peneliti memecahkan masalah bukaan numerik dengan menggunakan bola silikon sebagai media perendaman padat. Ketika laser difokuskan di tengah bola, pembiasan bola silikon sepenuhnya ditekan dan bukaan numerik sangat meningkat, sehingga memecahkan masalah penulisan foton silikon.
Bahkan, dalam aplikasi fotonik silikon, penulisan laser 3D dapat sangat mengubah desain dan metode fabrikasi di bidang fotonik silikon. Fotonik silikon dianggap sebagai revolusi mikroelektronika berikutnya, yang memengaruhi kecepatan pemrosesan data akhir laser pada tingkat chip. Perkembangan teknologi penulisan laser 3D membuka pintu ke dunia baru untuk mikroelektronika.
