Les microstructures métalliques sont les composants clés de presque toutes les technologies actuelles ou émergentes. Par exemple, la prochaine norme de communication sans fil (6G) étant établie, le besoin de composants avancés et en particulier d'antennes n'est pas satisfait. La recherche de fréquences encore plus élevées et d'une intégration plus poussée va de pair avec des technologies de miniaturisation et de fabrication avec une capacité sur puce. Grâce à l'écriture laser directe, une technologie de fabrication additive qui offre une précision et des tailles de caractéristiques inférieures au micron, des composants hautement sophistiqués et intégrés sont à portée de main.

Un avantage majeur de l'écriture laser directe est qu'elle ne se limite pas à la fabrication de structures planes mais permet des microstructures 3D presque arbitraires. Cela augmente considérablement les options disponibles pour les concepteurs de composants ou d'appareils et offre un vaste potentiel pour, par exemple., amélioration des performances de l'antenne :gain, l'efficacité et la bande passante sont plus élevées avec des pertes d'alimentation plus faibles pour les antennes 3D par rapport à leurs homologues planaires. Ces avantages deviennent d'autant plus prononcés que la fréquence augmente.

Dans un article récent publié dans Lumière :fabrication de pointe , une équipe de scientifiques du Fraunhofer ITWM, la Technische Universität Kaiserslautern et l'Université de Stuttgart ont développé un nouveau matériau photosensible qui permet la fabrication directe de microcomposants hautement conducteurs par écriture laser directe.

« Non seulement les structures résultantes sont composées à presque 100 % d'argent, mais ils ont également une densité de matériau supérieure à 95%. Par ailleurs, des géométries de structure presque arbitraires sont possibles tandis que la compatibilité sur puce est maintenue avec cette approche, " dit Erik Waller, le scientifique principal du projet.

La faisabilité et la force de l'approche ont été démontrées par la fabrication d'un polariseur basé sur un réseau d'antennes hélicoïdales fonctionnant dans la région spectrale infrarouge.

« Le matériau et la technologie sont bien adaptés à la fabrication de composants conducteurs tridimensionnels de la taille d'un micromètre. Ensuite, nous voulons montrer l'intégration des composants ainsi fabriqués sur des puces fabriquées de manière conventionnelle. On emmène alors effectivement la microélectronique dans une autre dimension, " dit Georg von Freymann, chef de département à la Fraunhofer ITWM et professeur à la Technische Universität Kaiserslauten.