代尔夫特理工大学 研究者杰拉德·韦尔比斯特,鲁本·吉塞·马丁·罗宾
学分:代尔夫特理工大学 工业中电子元件的日益小型化需要纳米尺度的新成像技术
代尔夫特研究人员杰拉德·韦尔比斯特和ASML已经开发出第一个概念验证方法,他们现在计划进一步开发
这种方法使用的原理与怀孕时的超声波扫描相同,但规模要小得多
超声 “现有的纳米电子学无损成像技术,如光学和电子显微镜,不够精确,也不适用于更深层的结构,”代尔夫特大学3mE学院的杰拉德·韦尔比斯特解释道
“在宏观尺度上众所周知的三维技术是超声波
这里的优点是它适用于每个样本
这使得超声波成为以非破坏性方式绘制不透明样品三维结构的绝佳方式
“然而,纳米级的超声波技术还不存在
实际上,超声成像的分辨率很大程度上取决于所用声音的波长,通常在一毫米左右
空军奖章 “为了改善这一点,超声波已经被集成到原子力显微镜中,”韦尔比斯特继续说道
“原子力显微镜是一种技术,可以让你用一根微小的针极其精确地扫描和绘制表面
这里的优点是,决定分辨率的不是波长,而是原子力显微镜尖端的大小
不幸的是,在目前使用的频率下(1-10兆赫),原子力显微镜的响应很小,不清楚
我们确实看到了一些东西,但不清楚我们到底看到了什么
因此,所用声音的频率需要进一步提高,达到千兆赫范围,这就是我们所做的
" 韦尔比斯特解释说,增加频率只是最近才有可能
“我们通过光声技术实现了这一目标
利用光声效应可以产生极短的声音脉冲
我们已经成功地将这项技术集成到原子力显微镜中
用原子力显微镜的尖端,我们可以聚焦信号
我们的装置已经准备好了,我们已经进行了第一次测试
" 细胞生物学 如上所述,新方法对纳米电子学特别有意思
韦尔比斯特说:“如果你想在未来制造出具有更小图案的更小芯片,那么这就是你必须采取的步骤。”
“例如,使两层以纳米精度叠加成为可能
" “但在电子产品之外,当然也有潜在的应用
你可以在细胞生物学中使用它来制作单个活细胞的详细三维图像,例如细胞中线粒体的折叠方式
在材料科学中,你可以用它来研究像石墨烯这样的神奇材料的热传递
" 飞速发展 韦尔比斯特进步很快
“自去年4月以来,一位博士后研究员一直在从事这个项目
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10月以来的学生
因此,在大约八个月的时间里,我们成功地对我们的设置进行了第一次测量,并将在接下来的时间里继续开发
最终,同样拥有知识产权的ASML将接管这项研究,并有望加速这种新方法的工业应用
但这当然取决于我们获得的结果
"
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