Une nouvelle technique d'imagerie à l'échelle nanométrique est basée sur l'échographie

Les techniques d'imagerie non destructives existantes pour la nanoélectronique telles que l'optique et

la microscopie électronique n'est pas assez précise etapplicable aux structures plus profondes. Une technique tridimensionnelle bien connue au niveau macro est l’échographie. Son avantage est qu'il fonctionne pour chaque échantillon. Cela fait des ultrasons un excellent moyen de cartographier une structure tridimensionnelle. Pourtant, la technologie des ultrasons à l’échelle nanométrique n’existait pas jusqu’à présent. En effet, la résolution de l’imagerie ultrasonore est largement déterminée par la longueur d’onde du son utilisé et se situe généralement autour du millimètre. À son tour, l’échelle nanométrique implique une gamme de tailles de particules allant de 1 à 100 nm. Dans le même temps, un nanomètre équivaut à un milliardième de mètre et un millimètre équivaut à un millième.

Aujourd'hui, l'échographie est déjà intégréeau microscope à force atomique (AFM). L'AFM est une technique qui permet de scanner et de cartographier très précisément des surfaces à l'aide d'une petite aiguille. L’avantage ici est que ce n’est pas la longueur d’onde, mais la taille de la pointe de l’AFM qui détermine la résolution. Malheureusement, les fréquences utilisées jusqu'à présent (1 à 10 MHz) ne suffisent pas. « Nous voyons quelque chose, mais ce n’est pas tout à fait clair. Par conséquent, la fréquence du son utilisé a dû être encore augmentée jusqu'à la gamme des GHz. C'est ce que nous avons fait », explique Gerard Verbiest de la TU Delft.

L'augmentation de la fréquence n'est devenue possible que récemment.L'utilisation de la photoacoustique a aidé. L'utilisation de l'effet photoacoustique génère des impulsions sonores extrêmement courtes. Les scientifiques ont réussi à intégrer cette technique dans l'AFM. En utilisant la pointe de l'AFM, les scientifiques ont réussi à focaliser le signal. L'installation a déjà passé des tests préliminaires.

Comme mentionné, la nouvelle méthode en particulierintéressant pour la nanoélectronique. À l'avenir, cela aidera à fabriquer des puces encore plus petites avec des motifs fins. Par exemple, pour pouvoir placer deux couches l'une sur l'autre avec une précision nanométrique.

Il existe également des applications potentielles pouren dehors de l'électronique. Par exemple, en biologie cellulaire, pour créer une image tridimensionnelle détaillée d’une seule cellule vivante. Cela vous permettra de voir comment les mitochondries se replient dans la cellule. En science des matériaux, le développement sera utile pour étudier le processus de transfert de chaleur dans le graphène.

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