韩国团队成功打印垂直纳米激光器

在与浦项科技大学（POSTECH）携手开展的联合研究团队项目中，韩国科学技术院（KAIST）成功开发出一项名为KAIST/POSTECH的项目成果——一种超细3D打印技术。此技术无需复杂处理，便能实现高密度光计算半导体的打印，尤为关键的是，它能够制造超高密度光集成电路的核心组件——“垂直纳米激光器”。

该研究团队的论文《利用晶体工程进行钙钛矿激光器的纳米打印》于2025年12月在知名期刊《ACS Nano》上发表。传统的半导体制造方法，例如光刻技术，虽适用于大规模生产相同结构，却存在明显局限性。这些方法不仅过程繁杂，成本高昂，而且难以自由变更器件的形状或位置。此外，当下大多数激光器采用水平结构，平置于基底之上，这不仅会占据大量空间，还会因光泄漏至基底中而致使效率降低。

为解决上述问题，研究团队研发出一种全新的3D打印方法，用于垂直堆叠钙钛矿。钙钛矿作为一种能够高效产生光的下一代半导体材料，在该技术中发挥着重要作用。这种被称作“超细电流体动力学3D打印”的技术，借助电压精确操控不可见的墨水液滴。通过此方法，团队成功在所需位置直接打印出比人类头发还要纤细的柱状纳米结构，且无需进行复杂的减材工艺（去除材料）。

这项技术的核心优势在于，通过使打印的钙钛矿纳米结构表面达到极高的光滑度，从而大幅提升激光效率。研究团队将打印过程与气相结晶控制技术相结合，实现了具有近乎单晶排列的高质量结构。基于此，他们得以制造出能够以最小光损耗稳定运行的高效率垂直纳米激光器。

此外，研究团队还证实，通过调整纳米结构的高度，能够精确调节发射激光的颜色。利用这一特性，他们创建了肉眼不可见的激光安全图案，此类图案只有借助专业设备方可识别，这也确认了该技术在防伪技术商业化领域的巨大潜力。

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