Новая техника визуализации в нанометровом масштабе создана на основе УЗИ

Растущая миниатюризация электрических компонентов в промышленности требует новой техники визуализации в нанометровом масштабе. Исследователи из Делфтского технического университета (TU Delft), Нидерланды, разработали первый метод проверки концепции. В нем используется тот же принцип, что и при ультразвуковом сканировании при беременности, но в гораздо меньшем масштабе.

Существующие методы неразрушающего формирования изображений для наноэлектроники, такие как оптическая и электронная микроскопия, недостаточно точны и не применимы к более глубоким структурам. Хорошо известной трехмерной техникой в ​​макроуровне является ультразвук. Его преимущество состоит в том, что он работает для каждого образца. Это делает ультразвук отличным способом картирования трехмерной структуры. И все же ультразвуковой технологии в наномасштабе до сих пор не существовало. Действительно, разрешение ультразвуковой визуализации в значительной степени определяется длиной волны используемого звука и обычно составляет около миллиметра. В свою очередь, наномасштаб предполагает диапазон размеров частиц от 1 до 100 нм. При этом, нанометр — равен одной миллиардной части метра, а миллиметр — одной тысячной.

Сегодня ультразвук уже интегрирован в атомно-силовой микроскоп (АСМ). АСМ — это метод, который позволяет очень точно сканировать и наносить на карту поверхности с помощью крошечной иглы. Преимущество здесь состоит в том, что не длина волны, а размер кончика АСМ определяет разрешение. К сожалению, используемых до сих пор (1–10 МГц) частот недостаточно. «Мы действительно что-то видим, но не совсем ясно, что именно. Поэтому частоту используемого звука необходимо было дополнительно увеличить, до диапазона ГГц. Это мы и сделали», — объясняет Жерар Вербист из TU Delft.

Повышение частоты стало возможным только недавно. Помогло применение фотоакустики. Использование фотоакустического эффекта позволяет генерировать чрезвычайно короткие звуковые импульсы. Ученым удалось интегрировать эту технику в АСМ. С помощью наконечника АСМ ученым удалось сфокусировать сигнал. Установка уже прошла предварительные испытания.

Как уже упоминалось, новый метод особенно интересен для наноэлектроники. В будущем это поможет изготавливать еще более мелкие чипы с мелкими узорами. Например, чтобы можно было разместить два слоя друг на друге с нанометровой точностью.

Также есть потенциальные приложения и за пределами электроники. Например, в клеточной биологии для создания подробного трехмерного изображения отдельной живой клетки. Это позволит увидеть, как митохондрии складываются в клетке. В материаловедении разработка пригодится для исследования процесса переноса тепла в графене


Читать далее

Посмотрите на изображение Марса из 8 триллионов пикселей

Ученые вывели замену для теории относительности. В чем суть «теории всего»?

Ученые нашли доказательство скрещивания современных людей с неандертальцами

Графен — двумерная аллотропная модификация углерода, образованная слоем атомов углерода толщиной в один атом. Атомы углерода находятся в sp²-гибридизации и соединены посредством σ- и π-связей в гексагональную двумерную кристаллическую решётку.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Суперкомпьютер раскрыл тайны «молекулярного ремонта» ДНК
Наука
В Китае разработали батарейку с радиоактивным углеродом, которая проработает до 100 лет
Наука
Ученые MIT разработали «простой способ» превратить клетки кожи в нейроны
Наука
Microsoft запускает ИИ Copilot для геймеров: он будет работать, как тренер
Новости
Частный лунный модуль сфотографировал солнечное затмение с Луны
Космос
Почему Вселенная несимметрична: физики приблизились к разгадке тайны
Новости
Посмотрите на обратную сторону спутника Марса: это второе фото в истории
Новости
Это приложение буквально заставляет трогать траву и блокирует соцсети
Новости
Посмотрите на место гибели лунного аппарата «Афина»
Новости
Apple призвала срочно обновить iPhone из-за критической уязвимости  
Новости
В РосНИИРОС опровергли планы ICANN закрыть домен .su  
Новости
Европейские охотники каменного века «путешествовали» по морю в Африку
Наука
Зонд «Гера» сделал снимки спутника Марса на пути к «пострадавшему в ДТП» астероиду
Космос
В испанской пещере нашли «фрагменты лица» древнейшего жителя Западной Европы
Наука
Стартап представил робота, который готовит как шеф-повар лучших ресторанов
Новости
В паровом реакторе впервые зажгли термоядерную плазму
Новости
Работа, написанная ИИ, прошла научное рецензирование, но есть нюансы
Наука
Смертоносные звезды: два массовых вымирания связали со взрывами сверхновых
Космос
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Космос
Физики обнаружили доказательство предсказания Хокинга
Космос