Ny billeddannelsesteknik i nanometerskala er baseret på ultralyd

Eksisterende ikke-destruktive billeddannelsesteknikker til nanoelektronik såsom optisk og

elektronmikroskopi er ikke nøjagtig nok oggælder for dybere strukturer. En velkendt tredimensionel teknik på makroniveau er ultralyd. Dens fordel er, at den fungerer for hver prøve. Dette gør ultralyd til en fremragende måde at kortlægge tredimensionelle strukturer. Alligevel eksisterede ultralydsteknologi på nanoskala ikke før nu. Faktisk er opløsningen af ​​ultralydsbilleddannelse i høj grad bestemt af bølgelængden af ​​den anvendte lyd og er typisk omkring en millimeter. Til gengæld indebærer nanoskalaen en række partikelstørrelser fra 1 til 100 nm. Samtidig er en nanometer lig med en milliardtedel af en meter, og en millimeter er lig med en tusindedel.

I dag er ultralyd allerede integrereti atomic force microscope (AFM). AFM er en teknik, der meget nøjagtigt kan scanne og kortlægge overflader ved hjælp af en lille nål. Fordelen her er, at det ikke er bølgelængden, men størrelsen på AFM-spidsen, der bestemmer opløsningen. Desværre er de hidtil anvendte frekvenser (1-10 MHz) ikke nok. »Vi ser noget, men det er ikke helt klart, hvad det er. Derfor måtte frekvensen af ​​den anvendte lyd øges yderligere til GHz-området. Det var det, vi gjorde,” forklarer Gerard Verbiest fra TU Delft.

Det er først for nylig blevet muligt at øge frekvensen.Brug af fotoakustik hjalp. Brugen af ​​den fotoakustiske effekt genererer ekstremt korte lydimpulser. Forskere har formået at integrere denne teknik i AFM. Ved hjælp af AFM-tipet lykkedes det forskerne at fokusere signalet. Installationen har allerede bestået indledende tests.

Som nævnt, især den nye metodeinteressant for nanoelektronik. I fremtiden vil dette hjælpe med at lave endnu mindre chips med fine mønstre. For eksempel, så du kan placere to lag oven på hinanden med nanometerpræcision.

Der er også potentielle ansøgninger tiluden for elektronikken. For eksempel i cellebiologi at skabe et detaljeret tredimensionelt billede af en enkelt levende celle. Dette vil give dig mulighed for at se, hvordan mitokondrier folder sig i cellen. Inden for materialevidenskab vil udviklingen være nyttig til at studere varmeoverførselsprocessen i grafen. 

Læs mere

Se på et billede på 8 billioner pixel af Mars

Forskere har udviklet en erstatning for relativitetsteorien. Hvad er essensen af ​​"teorien om alt"?

Forskere har fundet bevis for, at moderne mennesker blandes med neandertalere

Grafen - todimensionel allotropisk modifikationkulstof, dannet af et lag af kulstofatomer med et atom tykt. Kulstofatomer er i sp²-hybridisering og er forbundet via σ- og π-bindinger i et sekskantet todimensionalt krystalgitter.