La formation de motifs sur des couches d'oxyde conducteur transparent [TCO] sur des substrats tels que le verre ou le plastique est une application courante du micro-usinage laser chez Potomac. Nous avons développé des méthodes innovantes pour former des motifs sur la couche TCO sans endommager le substrat sous-jacent. Mais nous voyons généralement des TCO tels que l'oxyde d'étain et d'indium [ITO] utilisés dans les écrans, les écrans tactiles, les étiquettes RFID, les jauges de contrainte, les revêtements de nanotubes de carbone ou, plus généralement, dans le photovoltaïque solaire. Nous avons récemment eu l'occasion d'utiliser une technique éprouvée dans le cadre d'un nouveau projet de formation de motifs ITO dans le cadre de la recherche en physique fondamentale. Voici l'histoire :
Le Center for Ultracold Atoms (CUA) est un partenariat unique entre le Massachusetts Institute of Technology (MIT) et l'Université de Harvard pour poursuivre la recherche dans les nouveaux domaines ouverts par la création d'atomes ultrafroids et de gaz quantiques.
La CUA est un centre de recherche de pointe en physique de la National Science Foundation (NSF) dont les recherches sont menées par une communauté d'environ 100 étudiants diplômés, chercheurs postdoctoraux, étudiants de premier cycle et visiteurs qui travaillent sous la supervision des chercheurs principaux du Centre dans le cadre de projets collaboratifs.
Un groupe de l’UCA manipule la matière à l’échelle quantique afin de sonder des propriétés intéressantes qui pourraient conduire à de nouveaux types de matériaux et de dispositifs. Zoe Yan, une étudiante diplômée du Centre, a travaillé sur une expérience qui nécessitait une plaque d’électrode personnalisée qui serait utilisée pour « régler » un échantillon de molécules ultra-froides. Mme Yan décrit l’expérience : « Nous créons un champ électrique puissant pour manipuler les molécules et les régler en fonction des gradients de champ électrique. J’avais besoin d’une plaque qui puisse être appliquée uniformément à une tension spécifique. »
Les laboratoires de la CUA ne disposaient que de lasers CO2 qui n’étaient pas adaptés à la modélisation ITO. En cherchant une solution, Mme Yan s’est rendu compte qu’elle avait besoin d’un fournisseur capable de créer des motifs avec un laser IR qui n’entraînerait pas de dommages thermiques sur la couche ITO. Elle explique que l’ITO devait être modelé sans pénétrer dans le substrat. « Étant donné que Potomac a la capacité de se concentrer sur des tailles de spot aussi petites qu’un micron », explique Mme Yan, « nous avons également pu obtenir la haute précision dont nous avions besoin, ce que d’autres procédés tels que la gravure à l’acide ne peuvent pas atteindre. Potomac Photonics a fait un excellent travail en modelant notre plaque ITO selon nos spécifications souhaitées sans endommager l’ITO ou le substrat. »
Ce nouveau domaine de la physique des atomes ultra-froids vise à contrôler les atomes et les molécules afin qu'ils puissent mettre en avant leur nature quantique pour des applications telles que le développement de nouveaux matériaux supraconducteurs. Il sera intéressant de suivre les travaux et de voir où la recherche fondamentale nous mènera dans l'avenir des nouveaux matériaux et, en fin de compte, des nouveaux dispositifs.
