Ученые создали плоские ультрафиолетовые зеркала из кремния с воздушными полостями

Исследователи из Университета Штутгарта разработали плоские зеркала для ультрафиолетового света, используя кремний с микроскопическими воздушными полостями. Этот подход позволяет обойти проблему сильного поглощения УФ-излучения материалом, что ранее мешало созданию компактной плоской оптики для этого диапазона. Об этом рассказывает издание Phys.org.

Вместо того чтобы делать материал прозрачным, ученые вытравили в кремнии эллиптические полости размером около 470 нанометров. Свет, попадая в них, отражается от стенок и концентрируется в воздухе, где поглощение минимально. Устройство фокусирует отраженный ультрафиолет на длине волны 325 нанометров и работает как плоский аналог параболического зеркала.

Метаповерхности с фокусными расстояниями от 5 до 1,25 миллиметра создавали пятна размером около 1 микрометра, близкие к дифракционному пределу. Технология требует всего одного этапа литографии и травления, что совместимо с существующими полупроводниковыми процессами.

Метод может быть расширен на глубокий и вакуумный ультрафиолет, а также на другие материалы. Это открывает путь к компактным системам для спектроскопии и биосенсорики, поскольку многие биомолекулы имеют характерные УФ-сигнатуры. Исследование опубликовано в журнале Advanced Photonics.