Işık Lensi

Necip Yıldız

Tim Folger "Işığı odaklamak için atomlardan yapılı bir lens kullanmak artık geride kaldı, şimdi atomları odaklamak için ışık lens olarak kullanılıyor ve'mikroçipler üzerinde hassas devreler kuruluyor" demektedir. Elektroniğin günümüzdeki en önemli hedefi daha küçük cipler ve daha hızlı bilgisayarlar yapmaktır. Bu amaca yönelik 'fotolitografi' adı verilen bir teknik büyük imkânlar sağladı. Karmaşık devreler, devrenin şekline uygun olarak, kalıplardan ışık yardımıyla geçirilmekte ve çip üzerine oturtulmaktadır. Ne kadar küçük devreler yapılırsa yapılsın, elektronik mühendisleri daha da küçük devreler yapmak istemektedirler; ama bunu yapmak için fotolitografinin önemli handikaplarından birini ışığın devreye uygun kesilmiş kalıbın yarıklarından geçerken kırılması problemini aşmaları gerekmektedir. Işık demetinin bu şekilde yayılması -odaklanamaması- devre elemanlarının daha küçük olmasına mani olmaktadır,

Harvard fizikçilerinden Mara Prentiss ve meslektaşları, Bell Laboratuarı'nda bu problemi aşmak için yeni bir metod bulduklarını ve fotolitografinin imkân sağladığı devrelerin onda biri büyüklüğünde devreler yapabileceklerini iddia ediyorlar. Devreleri ışıkla mikroçip üzerine yerleştirmek yerine, ışık yardımıyla atom demetlerini istedikleri gibi odaklayarak devre kurabileceklerini belirtiyorlar. Hakikaten de bilim adamları, ışık lensiyle silikon üzerinde mikrosodyum teller yerleştirmeyi başardılar. Bunu nasıl becerdiler? Aynalarla.. Lazer ışınlarını birtakım aynalarla kendi üzerinden yansıtarak, durağan bir ışık dalgası meydana getiriyorlar. Bu ışık dalgası bir gitarın telleri gibi aşağı ve yukarı salınım yapıyor; ancak ileri ve geri gidemiyor.

Prentiss, küçük ve uzun boyunlu bir sodyum ampulünü durağan ışık dalgası üzerine yerleştiriyor ve ampülü, atomlarını salmaya başlayıncaya kadar ısıtıyorlar. Sodyum atomları, dağ yamacına düşen yağmur taneleri gibi -elektrik alan kuvvetinin atomları istenilen yönde saptırmasıyla-durağan ışık dalgası üzerine düşmektedirler. Sodyum atomları, durağan ışık dalgasına yaklaştıkça atomlar elektrikî yapı arzettiklerinden-elektrik alanı atomlar üzerine kuvvet uygulamaktadır. Bu kuvvet yardımıyla atomlar silikon çentik üzerine düşüyor ve zemin üzerinde paralel doğrular oluşturuyorlar.

Bu teknik sayesinde Prentiss, 0.0002 inch'den daha küçük telleri silikon çipler üzerine yerleştirebiliyorlar. Bu fotolitografinin ulaştığı en iyi sonuçla aşağı yukarı aynı; ama Prentiss, hiçbir şeyin kendisini daha küçük devreler yapmaktan alı koyamayacağını belirtiyor. Nihai olarak birkaç atomdan oluşan teller yapılabileceğine inanıyor. Yapılan hesaplamalar, "fotolitografi"nin imkân sağladığı devrelerin onda biri büyüklüğünde devreler yapma imkanı olduğunu gösteriyor. Prentiss'in tekniğinin bazı diğer avantajları da var: Daha hızlı olması ve ışık tarafından istenilen yüzeye gönderilebilecek derecede ışığa duyarlı hale getirilmiş bir yüzeyin teşkili için, bazı kimyevî süreçlere ihtiyaç duyulan "fotolitografi"den daha az karmaşık olması.

Araştırmanın, pratikte geçerli bir hüviyet kazanabilmesi için aşılması gereken iki önemli sorun daha var: Sodyum, üzerinde çalışılması kolay bir element, gerçek elektronik devrelerde kullanılan galyum, krom gibi maddeler üzerinde daha ileri seviyede çalışmalar gerekmektedir. Diğer bir sorun ise, ışık lensi, atomları paralel doğrular şeklinde iyi odaklayabiliyor; ancak gerçek elektronik devreler daha karmaşık şekillere sahip. Prentiss, daha komplike bir lazer demetiyle bunun üstesinden geleceklerini belirtiyor.

Eğer Prentiss'in ışık demeti onun her dediğini yapar, her istediği yere giderse, bu elektronik devrelerde ulaşılabilecek en son başarı mı demektir? "Olaya ilmî bir gözle bakarsak bu işin bir sınırı olduğunu kabullenmek gerekir, ancak şahsî kanaatim o ki, her zaman biraz daha iyisini yapabiliriz' diyor Prentiss.