La deshumectación inducida por láser desestabiliza con luz una película delgada continua, haciendo que se retraiga hasta formar estructuras a escala nanométrica con aspecto de islas. La técnica es más rápida y precisa que la deshumectación térmica, por lo que podría ser útil para modelar películas metálicas. Sin embargo, sigue siendo difícil controlar el tamaño y la distribución de las estructuras resultantes, mientras que una deshumectación no deseada puede reducir la vida útil de los recubrimientos y perjudicar los dispositivos a escala nanométrica.

Un estudio publicado en IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics examinó si los entornos ópticos diseñados podían ofrecer un mayor control sobre el proceso. Los investigadores crearon cuatro muestras con la misma composición química, pero con diferentes estructuras ópticas debajo de una película de oro de 10 nanómetros. Modificaron el grosor de las capas subyacentes de sílice y oro para cambiar el entorno óptico.

Dos muestras mostraron el comportamiento esperado de la deshumectación en estado sólido. Las otras dos produjeron características no descritas anteriormente, incluidas amplias distribuciones de tamaños de partículas que iban de la escala nanométrica a la micrométrica, así como patrones espaciales complejos.

Los resultados sugieren que los efectos ópticos no locales influyen en la deshumectación junto con los efectos térmicos, capilares y fluidodinámicos. Las simulaciones de elementos finitos descartaron que las variaciones locales del campo eléctrico fueran la explicación del comportamiento observado.

Los investigadores señalan que diseñar la cavidad óptica subyacente podría ofrecer una forma de controlar las morfologías que se forman durante la deshumectación. También indican que el enfoque podría proporcionar flexibilidad adicional para gestionar la dinámica de la deshumectación y, potencialmente, ayudar a limitar el daño inducido por láser en aplicaciones en las que el proceso no es deseable.

El estudio, “Deshumectación inducida por láser de películas delgadas de oro sobre sustratos ópticamente diseñados”, fue escrito por Elias A. Anwar y sus colegas. Su DOI es 10.1109/jstqe.2026.3665139.

Fuentes: Phys.org.