ວັດສະດຸໃໝ່ທີ່ປະຕິວັດ - ຊິລິໂຄນສີດຳ
ຊິລິກອນສີດຳເປັນວັດສະດຸຊິລິກອນຊະນິດໃໝ່ທີ່ມີຄຸນສົມບັດທາງດ້ານອອບໂຕອີເລັກໂທຣນິກທີ່ດີເລີດ. ບົດຄວາມນີ້ສະຫຼຸບຜົນງານການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບຊິລິກອນສີດຳໂດຍ Eric Mazur ແລະນັກຄົ້ນຄວ້າຄົນອື່ນໆໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ໂດຍລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບກົນໄກການກະກຽມ ແລະ ການສ້າງຊິລິກອນສີດຳ, ພ້ອມທັງຄຸນສົມບັດຂອງມັນເຊັ່ນ: ການດູດຊຶມ, ການສ່ອງແສງ, ການປ່ອຍພາກສະໜາມ, ແລະ ການຕອບສະໜອງທາງສະເປກຕຣຳ. ມັນຍັງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການນຳໃຊ້ທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ສຳຄັນຂອງຊິລິກອນສີດຳໃນເຄື່ອງກວດຈັບອິນຟາເຣດ, ແບັດເຕີຣີແສງອາທິດ, ແລະ ຈໍສະແດງຜົນແບບຮາບພຽງ.
ຊິລິກອນຜລຶກຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸດສາຫະກໍາເຄິ່ງຕົວນໍາເນື່ອງຈາກຂໍ້ດີຂອງມັນເຊັ່ນ: ຄວາມສະດວກໃນການເຮັດໃຫ້ບໍລິສຸດ, ຄວາມສະດວກໃນການເສີມ, ແລະທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມັນຍັງມີຂໍ້ເສຍຫຼາຍຢ່າງ, ເຊັ່ນ: ການສະທ້ອນແສງທີ່ສູງຂອງແສງທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້ ແລະ ແສງອິນຟາເຣດຢູ່ເທິງໜ້າດິນຂອງມັນ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ເນື່ອງຈາກຊ່ອງຫວ່າງແຖບຂະໜາດໃຫຍ່ຂອງມັນ,ຊິລິກອນທີ່ເປັນຜລຶກບໍ່ສາມາດດູດຊຶມແສງທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນຫຼາຍກວ່າ 1100 nm. ເມື່ອຄວາມຍາວຄື້ນຂອງແສງທີ່ຕົກกระทบຫຼາຍກວ່າ 1100 nm, ອັດຕາການດູດຊຶມ ແລະ ການຕອບສະໜອງຂອງເຄື່ອງກວດຈັບຊິລິໂຄນຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຕ້ອງໃຊ້ວັດສະດຸອື່ນໆເຊັ່ນ: ເຈີມານຽມ ແລະ ອິນດຽມ ແກລຽມ ອາເຊໄນ ເພື່ອກວດຈັບຄວາມຍາວຄື້ນເຫຼົ່ານີ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍສູງ, ຄຸນສົມບັດທາງເທີໂມໄດນາມິກທີ່ບໍ່ດີ ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງຜລຶກ, ແລະ ຄວາມບໍ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຂະບວນການຊິລິໂຄນທີ່ເຕີບໃຫຍ່ເຕັມທີ່ແລ້ວ ຈຳກັດການນຳໃຊ້ຂອງມັນໃນອຸປະກອນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິໂຄນ. ດັ່ງນັ້ນ, ການຫຼຸດຜ່ອນການສະທ້ອນຂອງໜ້າດິນຊິລິໂຄນທີ່ເປັນຜລຶກ ແລະ ການຂະຫຍາຍຊ່ວງຄວາມຍາວຄື້ນຂອງເຄື່ອງກວດຈັບແສງທີ່ອີງໃສ່ຊິລິໂຄນ ແລະ ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຊິລິໂຄນຍັງຄົງເປັນຫົວຂໍ້ຄົ້ນຄວ້າທີ່ຮ້ອນແຮງ.
ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສະທ້ອນຂອງໜ້າດິນຊິລິກອນທີ່ເປັນຜລຶກ, ມີການນຳໃຊ້ວິທີການທົດລອງ ແລະ ເຕັກນິກຫຼາຍຢ່າງ, ເຊັ່ນ: ການສ້າງດ້ວຍແສງ, ການແກະສະຫຼັກໄອອອນທີ່ມີປະຕິກິລິຍາ, ແລະ ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍໄຟຟ້າເຄມີ. ເຕັກນິກເຫຼົ່ານີ້ສາມາດປ່ຽນແປງໜ້າດິນ ແລະ ຮູບຮ່າງໃກ້ໜ້າດິນຂອງຊິລິກອນທີ່ເປັນຜລຶກໄດ້ໃນລະດັບໜຶ່ງ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຊິລິໂຄນ ການສະທ້ອນແສງເທິງໜ້າດິນ. ໃນລະດັບແສງທີ່ເບິ່ງເຫັນໄດ້, ການຫຼຸດຜ່ອນການສະທ້ອນສາມາດເພີ່ມການດູດຊຶມ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງອຸປະກອນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ທີ່ຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ເກີນ 1100 nm, ຖ້າບໍ່ມີລະດັບພະລັງງານການດູດຊຶມຖືກນຳເຂົ້າໄປໃນຊ່ອງຫວ່າງແຖບຊິລິກອນ, ການຫຼຸດລົງຂອງການສະທ້ອນພຽງແຕ່ນຳໄປສູ່ການສົ່ງຜ່ານທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ, ເພາະວ່າຊ່ອງຫວ່າງແຖບຂອງຊິລິກອນໃນທີ່ສຸດຈະຈຳກັດການດູດຊຶມແສງຄື້ນຍາວຂອງມັນ. ດັ່ງນັ້ນ, ເພື່ອຂະຫຍາຍລະດັບຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ລະອຽດອ່ອນຂອງອຸປະກອນທີ່ອີງໃສ່ຊິລິກອນ ແລະ ອຸປະກອນທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຊິລິກອນ, ມັນຈຳເປັນຕ້ອງເພີ່ມການດູດຊຶມໂຟຕອນພາຍໃນຊ່ອງຫວ່າງແຖບ ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການສະທ້ອນແສງເທິງໜ້າດິນຊິລິກອນພ້ອມໆກັນ.
ໃນທ້າຍຊຸມປີ 1990, ສາດສະດາຈານ Eric Mazur ແລະ ຄົນອື່ນໆຢູ່ມະຫາວິທະຍາໄລ Harvard ໄດ້ຮັບວັດສະດຸໃໝ່ຄື ຊິລິກອນສີດຳ ໃນລະຫວ່າງການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບການພົວພັນຂອງເລເຊີ femtosecond ກັບສານ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 1. ໃນຂະນະທີ່ສຶກສາຄຸນສົມບັດ photoelectric ຂອງຊິລິກອນສີດຳ, Eric Mazur ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວຮູ້ສຶກແປກໃຈທີ່ຄົ້ນພົບວ່າວັດສະດຸຊິລິກອນທີ່ມີໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກນີ້ມີຄຸນສົມບັດ photoelectric ທີ່ເປັນເອກະລັກ. ມັນດູດຊຶມແສງເກືອບທັງໝົດໃນຊ່ວງໃກ້ ultraviolet ແລະ ໃກ້ອິນຟາເຣດ (0.25–2.5 μm), ສະແດງໃຫ້ເຫັນລັກສະນະການສ່ອງແສງທີ່ດີເລີດ ແລະ ໃກ້ອິນຟາເຣດ ແລະ ຄຸນສົມບັດການປ່ອຍພາກສະໜາມທີ່ດີ. ການຄົ້ນພົບນີ້ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮູ້ສຶກໃນອຸດສາຫະກຳ semiconductor, ໂດຍມີວາລະສານໃຫຍ່ໆແຂ່ງຂັນກັນລາຍງານກ່ຽວກັບມັນ. ໃນປີ 1999, ວາລະສານ Scientific American ແລະ Discover, ໃນປີ 2000 ພາກສ່ວນວິທະຍາສາດ Los Angeles Times, ແລະ ໃນປີ 2001 ວາລະສານ New Scientist ໄດ້ເຜີຍແຜ່ບົດຄວາມທີ່ສົນທະນາກ່ຽວກັບການຄົ້ນພົບຊິລິກອນສີດຳ ແລະ ການນຳໃຊ້ທີ່ມີທ່າແຮງຂອງມັນ, ໂດຍເຊື່ອວ່າມັນມີຄຸນຄ່າທີ່ມີທ່າແຮງທີ່ສຳຄັນໃນຂົງເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການສຳຫຼວດທາງໄກ, ການສື່ສານທາງແສງ, ແລະ ເອເລັກໂຕຣນິກຂະໜາດນ້ອຍ.
ປະຈຸບັນ, ທ່ານ T. Samet ຈາກປະເທດຝຣັ່ງ, ທ່ານ Anoife M. Moloney ຈາກໄອແລນ, ທ່ານ Zhao Li ຈາກມະຫາວິທະຍາໄລ Fudan ໃນປະເທດຈີນ, ແລະ ທ່ານ Men Haining ຈາກສະພາວິທະຍາສາດຈີນ ລ້ວນແຕ່ໄດ້ດຳເນີນການຄົ້ນຄວ້າຢ່າງກວ້າງຂວາງກ່ຽວກັບຊິລິໂຄນສີດຳ ແລະ ບັນລຸຜົນໄດ້ຮັບເບື້ອງຕົ້ນ. ບໍລິສັດ SiOnyx ໃນລັດ Massachusetts, ສະຫະລັດອາເມລິກາ, ໄດ້ລະດົມທຶນໄດ້ 11 ລ້ານໂດລາ ເພື່ອເປັນເວທີພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີສຳລັບບໍລິສັດອື່ນໆ, ແລະ ໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນການຜະລິດຊິລິໂຄນສີດຳທີ່ອີງໃສ່ເຊັນເຊີເພື່ອການຄ້າ, ກະກຽມທີ່ຈະນຳໃຊ້ຜະລິດຕະພັນສຳເລັດຮູບໃນລະບົບການຖ່າຍພາບອິນຟາເຣດລຸ້ນຕໍ່ໄປ. ທ່ານ Stephen Saylor, ຊີອີໂອຂອງ SiOnyx, ໄດ້ກ່າວວ່າ ຂໍ້ໄດ້ປຽບດ້ານຕົ້ນທຶນຕໍ່າ ແລະ ຄວາມອ່ອນໄຫວສູງຂອງເຕັກໂນໂລຊີຊິລິໂຄນສີດຳຈະດຶງດູດຄວາມສົນໃຈຂອງບໍລິສັດທີ່ສຸມໃສ່ການຄົ້ນຄວ້າ ແລະ ຕະຫຼາດການຖ່າຍພາບທາງການແພດຢ່າງຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້. ໃນອະນາຄົດ, ມັນອາດຈະເຂົ້າສູ່ຕະຫຼາດກ້ອງຖ່າຍຮູບດີຈີຕອລ ແລະ ກ້ອງວິດີໂອຫຼາຍພັນລ້ານໂດລາ. SiOnyx ຍັງກຳລັງທົດລອງກັບຄຸນສົມບັດ photovoltaic ຂອງຊິລິໂຄນສີດຳ, ແລະ ມັນມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ສູງທີ່ຊິລິໂຄນສີດຳຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນແຜງໂຊລາເຊວໃນອະນາຄົດ. 1. ຂະບວນການສ້າງຊິລິໂຄນສີດໍາ
1.1 ຂະບວນການກະກຽມ
ແຜ່ນຊິລິໂຄນຜລຶກດ່ຽວຖືກທຳຄວາມສະອາດຕາມລຳດັບດ້ວຍໄຕຄລໍໂຣເອທິລີນ, ອາເຊໂຕນ, ແລະ ເມທານອນ, ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນວາງໄວ້ເທິງເວທີເປົ້າໝາຍທີ່ສາມາດເຄື່ອນຍ້າຍໄດ້ສາມມິຕິໃນຫ້ອງສູນຍາກາດ. ຄວາມດັນພື້ນຖານຂອງຫ້ອງສູນຍາກາດແມ່ນໜ້ອຍກວ່າ 1.3 × 10⁻² Pa. ອາຍແກັສທີ່ໃຊ້ໄດ້ສາມາດເປັນ SF₆, Cl₂, N₂, ອາກາດ, H₂S, H₂, SiH₄, ແລະອື່ນໆ, ດ້ວຍຄວາມດັນທີ່ໃຊ້ໄດ້ 6.7 × 10⁴ Pa. ອີກທາງເລືອກໜຶ່ງ, ສະພາບແວດລ້ອມສູນຍາກາດສາມາດໃຊ້, ຫຼື ຜົງທາດຂອງ S, Se, ຫຼື Te ສາມາດເຄືອບໃສ່ໜ້າດິນຊິລິໂຄນໃນສູນຍາກາດ. ເວທີເປົ້າໝາຍຍັງສາມາດແຊ່ລົງໃນນ້ຳໄດ້. ກຳມະຈອນ Femtosecond (800 nm, 100 fs, 500 μJ, 1 kHz) ທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍເຄື່ອງຂະຫຍາຍສັນຍານເລເຊີ Ti:sapphire ຈະຖືກໂຟກັດໂດຍເລນ ແລະ ຖືກສ່ອງແສງຕັ້ງສາກໃສ່ໜ້າຜິວຊິລິໂຄນ (ພະລັງງານເລເຊີທີ່ສົ່ງອອກຖືກຄວບຄຸມໂດຍຕົວຫຼຸດຜົນກະທົບ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍແຜ່ນເຄິ່ງຄື້ນ ແລະ ໂພລາໄຣເຊີ). ໂດຍການເຄື່ອນຍ້າຍຂັ້ນຕອນເປົ້າໝາຍເພື່ອສະແກນໜ້າຜິວຊິລິໂຄນດ້ວຍຈຸດເລເຊີ, ສາມາດໄດ້ຮັບວັດສະດຸຊິລິໂຄນສີດຳໃນພື້ນທີ່ຂະໜາດໃຫຍ່. ການປ່ຽນໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງເລນ ແລະ ແຜ່ນຊິລິໂຄນສາມາດປັບຂະໜາດຂອງຈຸດແສງທີ່ຖືກສ່ອງແສງໃສ່ໜ້າຜິວຊິລິໂຄນ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງປ່ຽນຄວາມຄ່ອງແຄ້ວຂອງເລເຊີ; ເມື່ອຂະໜາດຈຸດຄົງທີ່, ການປ່ຽນຄວາມໄວໃນການເຄື່ອນທີ່ຂອງຂັ້ນຕອນເປົ້າໝາຍສາມາດປັບຈຳນວນກຳມະຈອນທີ່ຖືກສ່ອງແສງໃສ່ພື້ນທີ່ໜ່ວຍຂອງໜ້າຜິວຊິລິໂຄນ. ອາຍແກັສທີ່ເຮັດວຽກມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຮູບຮ່າງຂອງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກຂອງໜ້າຜິວຊິລິໂຄນ. ເມື່ອອາຍແກັສທີ່ເຮັດວຽກຄົງທີ່, ການປ່ຽນແປງຄວາມຄ່ອງແຄ້ວຂອງເລເຊີ ແລະ ຈຳນວນກຳມະຈອນທີ່ໄດ້ຮັບຕໍ່ພື້ນທີ່ໜ່ວຍສາມາດຄວບຄຸມຄວາມສູງ, ອັດຕາສ່ວນ, ແລະ ໄລຍະຫ່າງຂອງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ.
1.2 ຄຸນລັກສະນະທາງຈຸລະທັດ
ຫຼັງຈາກການສ່ອງແສງເລເຊີ femtosecond, ໜ້າຜິວຊິລິກອນຜລຶກທີ່ລຽບລຽບເດີມສະແດງໃຫ້ເຫັນໂຄງສ້າງຮູບຈວຍນ້ອຍໆທີ່ຈັດລຽງຢ່າງເປັນປົກກະຕິ. ດ້ານເທິງຮູບຈວຍຢູ່ເທິງລະນາບດຽວກັນກັບໜ້າຜິວຊິລິກອນທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການສ່ອງແສງ. ຮູບຮ່າງຂອງໂຄງສ້າງຮູບຈວຍແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບອາຍແກັສທີ່ເຮັດວຽກ, ດັ່ງທີ່ສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 2, ບ່ອນທີ່ໂຄງສ້າງຮູບຈວຍທີ່ສະແດງຢູ່ໃນ (a), (b), ແລະ (c) ແມ່ນສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນບັນຍາກາດ SF₆, S, ແລະ N₂ ຕາມລໍາດັບ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ທິດທາງຂອງດ້ານເທິງຮູບຈວຍແມ່ນບໍ່ຂຶ້ນກັບອາຍແກັສ ແລະ ຊີ້ໄປໃນທິດທາງຂອງການຕົກຂອງເລເຊີສະເໝີ, ບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກແຮງໂນ້ມຖ່ວງ, ແລະ ຍັງບໍ່ຂຶ້ນກັບປະເພດການໂດບ, ຄວາມຕ້ານທານ, ແລະ ທິດທາງຜລຶກຂອງຊິລິກອນຜລຶກ; ພື້ນຖານຮູບຈວຍແມ່ນບໍ່ສະເໝີພາບ, ໂດຍມີແກນສັ້ນຂອງມັນຂະໜານກັບທິດທາງໂພລາໄລເຊຊັນຂອງເລເຊີ. ໂຄງສ້າງຮູບຈວຍທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນອາກາດແມ່ນຫຍາບທີ່ສຸດ, ແລະ ໜ້າຜິວຂອງມັນຖືກປົກຄຸມດ້ວຍໂຄງສ້າງນາໂນເດນໄດຣຕິກທີ່ລະອຽດກວ່າ 10–100 nm.
ກະແສເລເຊີສູງຂຶ້ນ ແລະ ຈຳນວນກຳມະຈອນຫຼາຍຂຶ້ນເທົ່າໃດ, ໂຄງສ້າງຮູບຈວຍກໍ່ຈະສູງຂຶ້ນ ແລະ ກວ້າງຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ. ໃນອາຍແກັສ SF6, ຄວາມສູງ h ແລະ ໄລຍະຫ່າງ d ຂອງໂຄງສ້າງຮູບຈວຍມີຄວາມສຳພັນທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່, ເຊິ່ງສາມາດສະແດງອອກປະມານເປັນ h∝dp, ບ່ອນທີ່ p=2.4±0.1; ທັງຄວາມສູງ h ແລະ ໄລຍະຫ່າງ d ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອກະແສເລເຊີເພີ່ມຂຶ້ນ. ເມື່ອກະແສເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 5 kJ/m² ເປັນ 10 kJ/m², ໄລຍະຫ່າງ d ເພີ່ມຂຶ້ນ 3 ເທົ່າ, ແລະ ລວມກັບຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງ h ແລະ d, ຄວາມສູງ h ເພີ່ມຂຶ້ນ 12 ເທົ່າ.
ຫຼັງຈາກການອົບແຫ້ງດ້ວຍອຸນຫະພູມສູງ (1200 K, 3 ຊົ່ວໂມງ) ໃນສູນຍາກາດ, ໂຄງສ້າງຮູບຈວຍຂອງຊິລິໂຄນສີດຳບໍ່ໄດ້ປ່ຽນແປງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ແຕ່ໂຄງສ້າງຂະໜາດນາໂນເດນໄດຣຕິກ 10–100 nm ເທິງໜ້າດິນໄດ້ຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ການວິເຄາະຊ່ອງທາງໄອອອນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຜິດປົກກະຕິຢູ່ເທິງໜ້າດິນຮູບຈວຍຫຼຸດລົງຫຼັງຈາກການອົບແຫ້ງ, ແຕ່ໂຄງສ້າງທີ່ບໍ່ເປັນລະບຽບສ່ວນໃຫຍ່ບໍ່ໄດ້ປ່ຽນແປງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການອົບແຫ້ງເຫຼົ່ານີ້.
1.3 ກົນໄກການສ້າງ
ປະຈຸບັນ, ກົນໄກການສ້າງຊິລິກອນສີດຳຍັງບໍ່ທັນຊັດເຈນເທື່ອ. ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, Eric Mazur ແລະ ທີມງານໄດ້ຄາດຄະເນໂດຍອີງໃສ່ການປ່ຽນແປງຮູບຮ່າງຂອງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກຂອງໜ້າດິນຊິລິກອນກັບບັນຍາກາດການເຮັດວຽກວ່າພາຍໃຕ້ການກະຕຸ້ນຂອງເລເຊີ femtosecond ຄວາມເຂັ້ມສູງ, ມີປະຕິກິລິຍາເຄມີລະຫວ່າງອາຍແກັສ ແລະ ໜ້າດິນຊິລິກອນທີ່ເປັນຜລຶກ, ເຮັດໃຫ້ໜ້າດິນຊິລິກອນຖືກແກະສະຫຼັກໂດຍອາຍແກັສບາງຊະນິດ, ປະກອບເປັນໂກນແຫຼມ. Eric Mazur ແລະ ທີມງານໄດ້ອະທິບາຍກົນໄກທາງກາຍະພາບ ແລະ ເຄມີຂອງການສ້າງໂຄງສ້າງຈຸລະພາກຂອງໜ້າດິນຊິລິກອນວ່າ: ການລະລາຍ ແລະ ການກຳຈັດຊັ້ນໃຕ້ດິນຊິລິກອນທີ່ເກີດຈາກກຳມະຈອນເລເຊີທີ່ມີຄວາມຄ່ອງແຄ້ວສູງ; ການແກະສະຫຼັກຊັ້ນໃຕ້ດິນຊິລິກອນໂດຍໄອອອນທີ່ມີປະຕິກິລິຍາ ແລະ ອະນຸພາກທີ່ເກີດຈາກສະໜາມເລເຊີທີ່ແຮງ; ແລະ ການສ້າງຜລຶກຄືນໃໝ່ຂອງສ່ວນທີ່ຖືກແກະສະຫຼັກຂອງຊິລິກອນຊັ້ນໃຕ້ດິນ.
ໂຄງສ້າງຮູບຈວຍຢູ່ເທິງໜ້າດິນຊິລິໂຄນແມ່ນຖືກສ້າງຂຶ້ນຢ່າງທຳມະຊາດ, ແລະສາມາດສ້າງອາເຣທີ່ຄ້າຍຄືປົກກະຕິໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງໃຊ້ໜ້າກາກ. MY Shen ແລະ ທີມງານໄດ້ຕິດຕາໜ່າງທອງແດງກ້ອງຈຸລະທັດສົ່ງຜ່ານຄວາມໜາ 2 μm ໃສ່ໜ້າດິນຊິລິໂຄນເປັນໜ້າກາກ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ສ່ອງແສງແຜ່ນຊິລິໂຄນໃນອາຍແກັສ SF6 ດ້ວຍເລເຊີ femtosecond. ພວກເຂົາໄດ້ຮັບອາເຣຂອງໂຄງສ້າງຮູບຈວຍທີ່ຈັດລຽງຢ່າງເປັນປົກກະຕິຢູ່ເທິງໜ້າດິນຊິລິໂຄນ, ສອດຄ່ອງກັບຮູບແບບໜ້າກາກ (ເບິ່ງຮູບທີ 4). ຂະໜາດຮູຮັບແສງຂອງໜ້າກາກມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການຈັດວາງໂຄງສ້າງຮູບຈວຍ. ການຫັກເຫຂອງເລເຊີທີ່ສ່ອງຜ່ານໂດຍຮູຮັບແສງຂອງໜ້າກາກເຮັດໃຫ້ເກີດການແຈກຢາຍພະລັງງານເລເຊີທີ່ບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີຢູ່ເທິງໜ້າດິນຊິລິໂຄນ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນໃຫ້ການແຈກຢາຍອຸນຫະພູມເປັນໄລຍະຢູ່ເທິງໜ້າດິນຊິລິໂຄນ. ໃນທີ່ສຸດສິ່ງນີ້ບັງຄັບໃຫ້ອາເຣໂຄງສ້າງໜ້າດິນຊິລິໂຄນກາຍເປັນສະໝໍ່າສະເໝີ.