东京理工大学 纳米壁锡
信用:凯基·盖娜 人们已经考虑在制造先进的集成芯片中使用极紫外光源，但是由于缺乏有效的激光靶，它们的发展受到了阻碍
东京理工大学的科学家最近开发了一种极低密度的锡“气泡”，这种气泡使得极紫外辐射的产生可靠且成本低廉
这项新技术为电子学的各种应用铺平了道路，并在生物技术和癌症治疗方面显示出潜力
下一代设备的开发要求它们的核心，即集成电路芯片，比现有的更紧凑、更高效
制造这些芯片需要强大的光源
近年来，在极紫外(EUV)范围内(一种极短波长的辐射)使用光源已经变得很流行，但是它们的产生具有挑战性
一种解决方案是使用高强度激光:激光技术的最新进展导致了功率更高、价格更低的激光器的发展
高强度激光器实现激光等离子体，它们的第一个实际应用是产生EUV光来制造半导体集成电路
在这个过程中，这些激光照射一个适当的“目标”，结果产生了一个高温和高密度的状态
从这个状态，13
产生高亮度的5 nm光，可用于集成芯片的制造
但这不是一件容易的事:控制能在EUV范围内发光的目标密度一直很困难
锡曾被认为是一种选择，但由于无法控制其动态，其开发被大大推迟
为此，一组科学家，包括东京理工大学的盖娜副教授和都柏林大学学院的克里斯托弗·穆斯格雷夫助理教授，着手寻找高效的激光目标
在发表在《科学报告》上的一项研究中，他们描述了一种新型的低密度材料，这种材料具有可扩展性和低成本
盖娜教授表示:“EUV照明在当今世界已变得至关重要，但由于大规模制造，其价格昂贵
" 首先，科学家们创造了一种涂有锡的微胶囊或“气泡”，这是一种非常低密度的结构，重量只有4
2纳克
为此，他们使用聚合物电解质(溶解在聚合物基质中的盐)，作为表面活性剂来稳定气泡
然后用锡纳米粒子包覆气泡
盖娜教授解释说:“我们生产了由聚(4-苯乙烯磺酸钠)和聚(烯丙胺盐酸盐)组成的聚电解质微胶囊，然后将其包裹在氧化锡纳米粒子溶液中
" 为了测试这种气泡的用途，科学家们用钕钇铝石榴石激光照射它
这确实导致了EUV光的产生，它在13
5 nm范围
事实上，科学家们甚至发现这种结构与用于制造半导体芯片的传统EUV光源兼容
但是，最大的优势是激光转换效率与锡泡，激光功率的衡量，匹配的散装锡
盖娜教授解释道:“克服液态锡动力学的局限性对于产生EUV光非常有利
定义明确的低密度tin靶可以支持多种材料，包括它们的形状、孔径、密度等
" 盖娜教授和他的研究团队多年来一直在开发用于激光靶的低密度材料，但一直受到制造成本和大规模生产率的限制
现在，结合由气泡制成的新的低密度锡靶为大规模生产紧凑型13提供了一个优雅的解决方案
低成本的5纳米光源
除了在电子学中的应用，盖娜教授乐观地认为，他们的由“气泡”激光靶组成的新技术甚至可以用于癌症治疗
他总结道，“这种方法可以用作潜在的小规模/紧凑型EUV光源，以及未来的量子束源，如电子、离子和x光，通过将涂层改变为其他元素
“借此机会，盖娜教授和他的团队希望与日本和海外的大型激光设备合作
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