China ha dado un paso crucial en su estrategia de autosuficiencia tecnológica al desarrollar un láser de luz ultravioleta profunda (DUV) de 193 nanómetros. Este avance llega en un momento clave, cuando la dependencia de escáneres y equipos de litografía procedentes de Europa y Japón sigue siendo una limitación para la industria china de semiconductores. El nuevo láser, compacto y de estado sólido, no solo iguala la capacidad de los tradicionales láseres excímeros, sino que también presenta una estructura optimizada para mejorar procesos de inspección óptica, comunicación cuántica y manipulación de materia a escala microscópica.

El desarrollo ha sido liderado por la Academia de Ciencias de China, y destaca por generar un haz de vórtice, algo hasta ahora complejo de lograr en longitudes de onda tan cortas. La clave de esta hazaña radica en una técnica avanzada de mezcla de frecuencias, el uso de cristales no lineales LBO y un diseño que permite integrar el sistema en plataformas industriales compactas.

La base del láser es un potente sistema de 1.030 nm que se divide en dos caminos: uno que se convierte en un láser de 258 nm a través de armónicos y otro que alimenta un amplificador óptico paramétrico (OPA), produciendo luz a 1.553 nm. Ambos haces se combinan para obtener la deseada luz de 193 nm con una potencia media de 70 milivatios y un ancho de línea de menos de 880 MHz, lo que garantiza altísima precisión.

Según los investigadores, esta es la primera vez que se demuestra un haz de vórtice de 193 nm derivado de un láser de estado sólido. La introducción de una placa de fase espiral en el haz de 1.553 nm permite transportar momento angular orbital, esencial para aplicaciones avanzadas de comunicación y procesos industriales.

Este avance no solo representa una mejora en eficiencia y reducción de costes frente a los costosos sistemas tradicionales de excímeros, sino que también evita la dependencia de cristales exóticos como el KBBF, que dificultan la escalabilidad industrial. El nuevo sistema abre la puerta a la producción de haces UV potentes, que podrían alcanzar niveles de vatios con mejoras en los componentes y mayor potencia de entrada.

Además, este desarrollo sitúa a China un paso más cerca de alcanzar la independencia tecnológica en la producción de semiconductores avanzados, especialmente en nodos maduros. La posibilidad de ampliar la potencia del láser y su aplicación en sistemas de comunicación cuántica y litografía avanzada podría cambiar el panorama global en la fabricación de chips.

Por último, los expertos señalan que, si se continúa perfeccionando este sistema, podría ser utilizado como base para futuras fuentes de luz EUV, acercando aún más a China a una posición de liderazgo en el mercado de semiconductores.

Referencias: El chapuzas informático y SPIE.