弗里德里希席勒大学的罗伯特·克拉斯实现了“实验室规模”的全 EUV 功率。使用类激光 EUV 光的实验通常只能在昂贵的大型研究设施中进行。现在，总部位于德国耶拿的科学家罗伯特·克拉斯 (Robert Klas) 开发了一种紧凑型极紫外激光模块，可用于以更具成本效益的方式产生这种特殊光。
在半导体制造和显微镜中的潜在应用是可能的。由于这一突破，Klas 现在获得了 Hugo Geiger 奖。
作为博士论文的一部分，他开发了用于产生 EUV 光的紧凑型模块。到目前为止，在以前需要整个房子大小的研究设施（即所谓的同步加速器）的情况下，Klas 开发了一种有效的方法，可以在实验室工作台大小的设施中产生 EUV 光。
Klas 的博士论文基于耶拿弗里德里希席勒大学、耶拿亥姆霍兹研究所和弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究所(IAF) 之间的合作，提供了迄今为止实验室规模上最强大的类激光 EUV 源，平均10 毫瓦的功率——比他开始攻读博士学位时同类系统中最先进的功率高一百倍。
在他的工作中，Klas 使用高功率超短脉冲光纤激光器。使用高次谐波生成将它们转换为 EUV 光。为此，他将高功率激光聚焦在惰性气体中。在这个过程中，电子在几百阿秒内被加速。
主要挑战是相干地叠加释放的辐射——控制它，使其在 EUV 光谱中所谓的波峰加起来，最后可以被束成一束激光束。通过正确选择激光参数和气体密度，Klas 成功地以高效的方式产生了具有类似激光参数的 EUV 辐射。
克拉斯评论说，“未来，我的博士论文成果有望推动芯片的能量和存储效率以及生物学和医学等许多关键领域的发展。”
他已经在实验室规模上测试了他的新型 EUV 光源的第一个潜在应用。作为与其他研究人员的交流，他将注意力转向了无透镜显微镜，尤其是几纳米范围内的成像。
“通过 13.5 纳米的曝光波长，我们实现了 18 纳米的分辨率。” 相比之下，传统的光学显微镜通常只能管理略低于 500 nm 的分辨率，”Klas 说。
“在一个实验中，我们实现了 100 x 100 微米的所谓视野。这意味着我们可以在图像中相对覆盖一个足球场的大小，并在其中找到一枚硬币。”
使用基于 EUV 的显微镜，可以生成正在研究的样品的彩色图像。通过这种方式，研究人员可以观察细胞内部并区分不同元素或不同物质（例如碳或脂质）的比例。
“在如此高的分辨率下，这将是一件新鲜事，”克拉斯说。“利用我们的技术，我们可以利用它来推进未来的生物学和医学研究。在某些时候，我们还希望能够使用这种方法对直径约两纳米的 DNA 进行成像。”
EUV 光刻在半导体制造的质量保证方面还有进一步的潜在应用。
雨果·盖革奖
罗伯特·克拉斯 (Robert Klas) 因其 EUV 成就现已被授予雨果·盖革青年科学家奖。该奖项由巴伐利亚自由州和 Fraunhofer-Gesellschaft 授予杰出的年轻研究人员。颁奖典礼于 3 月 21 日在慕尼黑举行。
