已经产生具有与空气相同的电子和光学性质的介电膜。该薄膜足够机械稳定，可用于超高效的电子和光子器件。
该图像显示介电膜在千分尺刻度的结构。图像信用：Chih-Hao Chang。
折射率是一种关键材料特性，其测量当通过物质时光弯曲的幅度。例如，空气的折射率为1，而水的折射率为1.33。这是秸秆在浸没在一杯水中时弯曲的原因。
用作光子器件中的模块分量的不亚博网站下载同材料必须具有显着不同的折射率，即一些组分必须具有低折射率，其他组件必须具有高折射率。部件的折射率差异越大，光子器件的性能越好。
空气具有最低的折射率，使其成为具有高折射率材料的团队的希望组成部分;它没有机械稳定性。在天然存在的固体材料中，最低折射率已知1.39。亚博网站下载
现在，研究人员使用氧化铝北卡罗来纳州立大学生长了一种折射率极低的薄膜，几乎与空气相同，具有很高的机械稳定性。
通过操纵氧化铝的结构，即介电，我们改善了其光学和机械性能。
张志浩教授-北卡罗来纳大学
介电材料是广泛应用于电亚博网站下载子器件的绝缘体。手持式装置包含许多电容，这些电容由能够储存电荷的介质元件组成。
薄膜性能的关键是孔隙的高度有序间距，这使它在不损害折射率的情况下具有更坚固的机械结构。
张旭-北卡州立大学
利用Chang实验室设计的纳米光刻方法，首先在聚合物衬底上形成高度有序的孔隙，从而形成薄膜。然后，多孔聚合物材料作为模板，在其上涂上一层薄薄的氧化铝。在燃烧掉聚合物的3D氧化铝涂层是留下的。
我们能够控制氧化铝的厚度，创造两纳米到20纳米厚的涂层。在同样的过程中使用氧化锌，我们可以创造更厚的涂层。涂层的厚度控制着薄膜的折射率，让我们能够设计薄膜的折射率。”尽管涂层的厚度不同，但薄膜本身的厚度约为1nm。
张旭-北卡州立大学
该过程中的步骤可能是可扩展的，并且与现有芯片制造过程兼容。我们的下一步包括将这些材料集成到功能光和电子设备中。亚博网站下载
张志浩教授-北卡罗来纳大学