科研团队实现紫外超透镜大规模生产

紫外线在医疗和保健领域有广泛的应用，可用于消毒、杀菌和治疗等目的。它们还用于半导体行业，用于创建微电路和图案。

浦项科技大学（POSTECH）的一个研究小组开发了一种超透镜制造工艺，可以控制这些紫外线的光学特性。这项创新引起了各行业的广泛关注，激发了人们对潜在进步的兴趣。

由机械工程学系和化学工程学系的Junsuk Rho教授等人组成的合作研究团队设计了一种技术，用于大规模生产专用于紫外区的大面积超透镜。他们的研究结果发表在《今日材料》上。

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超透镜通过透镜表面上的纳米级图案或结构控制光的特性。由于能够将传统透镜的厚度减少10,000倍，它们在植入体内的医疗设备和可穿戴设备中具有巨大的应用前景。正在进行中的积极研究旨在实现超透镜的大规模生产和商业化。

然而，紫外光因其高能级而被大多数材料吸收，因此带来了挑战。紫外光的波长越短，相同面积需要更多的结构。此外，与可见光和红外光不同，对紫外光透明的材料的有限可用性使大面积超透镜的生产复杂化。此外，纳米加工技术的限制导致大多数报道的紫外光超透镜小于500μm（微米）。

在之前的研究工作中，该团队与工业科学与技术研究所（RIST）的Gyoseon Jeon博士团队合作，成功实现了超透镜对可见光的批量生产，正如《自然材料》杂志所报道的那样，以及最近在《激光与光子学评论》杂志上报道的对红外光的批量生产。

研究人员通过加入氧化锆（ZrO2）材料来扩展他们的工艺，该材料在紫外区是透明的，使晶片上1厘米（cm）的超透镜能够大规模生产。该团队采用纳米压印工艺，像印章一样雕刻图案，实现了快速廉价地生产比传统超透镜大20,000倍的超透镜。

领导这项研究的Junsuk Rho教授说：“这标志着首次在紫外区域大面积实现具有卓越光调制能力的超透镜。我们致力于通过进一步的研究工作，不断改进该技术在半导体检测设备等工业领域的潜在应用。”

相关链接：https://phys.org/news/2024-03-team-successful-mass-production-metalenses.html

论文链接：https://dx.doi.org/10.1016/j.mattod.2024.01.010