Noua tehnică de imagistică la scară nanometrică se bazează pe ultrasunete

Tehnicile existente de imagistică nedistructivă pentru nanoelectronice, cum ar fi optice și

microscopia electronică nu sunt suficient de precise șiaplicabil structurilor mai adânci. O tehnică tridimensională binecunoscută la nivel macro este ultrasunetele. Avantajul său este că funcționează pentru fiecare probă. Acest lucru face ca ultrasunetele să fie o modalitate excelentă de a mapa structura tridimensională. Cu toate acestea, tehnologia cu ultrasunete la scară nanometrică nu a existat până acum. Într-adevăr, rezoluția imaginii cu ultrasunete este în mare măsură determinată de lungimea de undă a sunetului utilizat și este de obicei în jurul unui milimetru. La rândul său, scara nanometrică implică o gamă de dimensiuni ale particulelor de la 1 la 100 nm. În același timp, un nanometru este egal cu o miliardime dintr-un metru, iar un milimetru este egal cu o miime.

Astăzi ecografia este deja integratăîn microscopul cu forță atomică (AFM). AFM este o tehnică care poate scana și mapa suprafețe foarte precis folosind un ac mic. Avantajul aici este că nu lungimea de undă, ci dimensiunea vârfului AFM determină rezoluția. Din păcate, frecvențele folosite până acum (1–10 MHz) nu sunt suficiente. „Vedem ceva, dar nu este complet clar ce este. Prin urmare, frecvența sunetului folosit a trebuit să fie mărită în continuare până la intervalul GHz. Asta am făcut”, explică Gerard Verbiest de la TU Delft.

Creșterea frecvenței a devenit posibilă doar recent.Utilizarea fotoacusticii a ajutat. Utilizarea efectului fotoacustic generează impulsuri sonore extrem de scurte. Oamenii de știință au reușit să integreze această tehnică în AFM. Folosind vârful AFM, oamenii de știință au reușit să concentreze semnalul. Instalația a trecut deja testele preliminare.

După cum sa menționat, noua metodă în specialinteresant pentru nanoelectronică. În viitor, acest lucru va ajuta la realizarea de jetoane și mai mici, cu modele fine. De exemplu, astfel încât să puteți așeza două straturi una peste alta cu precizie nanometrică.

Există, de asemenea, potențiale aplicații pentruîn afara electronicii. De exemplu, în biologia celulară pentru a crea o imagine tridimensională detaliată a unei singure celule vii. Acest lucru vă va permite să vedeți cum se pliază mitocondriile în celulă. În știința materialelor, dezvoltarea va fi utilă pentru studierea procesului de transfer de căldură în grafen. 

Citeste mai mult

Uită-te la o imagine de 8 trilioane de pixeli a lui Marte

Oamenii de știință au dezvoltat un înlocuitor pentru teoria relativității. Care este esența „teoriei tuturor”?

Oamenii de știință au găsit dovezi ale încrucișării oamenilor moderni cu neanderthalieni

Grafen - modificare alotropică bidimensionalăcarbon, format dintr-un strat de atomi de carbon cu un atom gros. Atomii de carbon sunt în hibridizare sp² și sunt conectați prin legături σ și π într-o rețea de cristal bidimensională hexagonală.