Nanolasery zpracovávající informace pomocí světla se stávají důležitou součástí polovodičů nové generace. Uplatnit by se mohly ve vysokorychlostních optických počítačích pro umělou inteligenci, kvantově šifrované komunikaci nebo displejích rozšířené reality s mimořádně vysokým rozlišením.
Výzkumný tým Korejského pokročilé institutu vědy a techniky (KAIST) vedený profesorem Kim Či-them z katedry strojního inženýrství ve spolupráci s profesorem No Čun-sokem z univerzity POSTECH (Pohang University of Science and Technology) vyvinul technologii ultrajemného 3D tisku, s jehož pomocí lze vytvářet vertikální nanolasery přímo na polovodičových čipech.
Tradiční výroba nanolaserů pomocí litografie je sice vhodná pro hromadnou výrobu takových struktur, je ale také složitá, nákladná a není flexibilní v jejich tvaru či umístění. Většina laserů je navíc horizontálně uspořádaná na podkladu, zabírají více prostoru a část světla uniká do substrátu.
Nová metoda vyvinutá v Koreji využívá elektrické napětí k přesnému navádění kapiček inkoustu o objemu v řádu attolitrů. Umožňuje tak přímo a vertikálně tisknout z perovskitu, výkonného polovodičového materiálu, sloupkovité nanostruktury mnohem tenčí než lidský vlas. Kombinace tisku s řízenou krystalizací v plynné fázi vytvořila struktury s téměř monokrystalickým uspořádáním a mimořádně hladkým povrchem, což zvýšilo účinnost výsledných nanolaserů a omezilo ztráty světla.
Vědci také předvedli, že úpravami velikosti nanostruktur lze přesně nastavit barvu laserového světla. Tímto způsobem vytvořili bezpečnostní vzory neviditelné pouhým okem, které lze odhalit speciálním zařízením. Nová technologie se může uplatnit v ochraně proti padělání i při vývoji ultravysokorychlostních optických počítačů a bezpečnostních technologií nové generace.
Výzkumníci z KAIST a POSTECH vyvinuli proces 3D tisku perovskitových nanodrátků © KAIST/POSTECH