Ny bildteknik i nanometerskala baseras på ultraljud

Befintliga oförstörande avbildningstekniker för nanoelektronik såsom optisk och

elektronmikroskopi är inte tillräckligt noggranna ochtillämpas på djupare strukturer. En välkänd tredimensionell teknik på makronivå är ultraljud. Dess fördel är att det fungerar för varje prov. Detta gör ultraljud till ett utmärkt sätt att kartlägga tredimensionell struktur. Ändå fanns inte ultraljudsteknik på nanoskala förrän nu. Upplösningen för ultraljudsavbildning bestäms faktiskt till stor del av våglängden på det använda ljudet och är vanligtvis runt en millimeter. I sin tur innebär nanoskalan en rad partikelstorlekar från 1 till 100 nm. Samtidigt är en nanometer lika med en miljarddels meter och en millimeter är lika med en tusendel.

Idag är ultraljud redan integrerati atomic force microscope (AFM). AFM är en teknik som mycket noggrant kan skanna och kartlägga ytor med hjälp av en liten nål. Fördelen här är att det inte är våglängden, utan storleken på AFM-spetsen som avgör upplösningen. Tyvärr räcker inte de hittills använda frekvenserna (1–10 MHz). "Vi ser något, men det är inte helt klart vad det är. Därför måste frekvensen på det använda ljudet ökas ytterligare till GHz-intervallet. Det här är vad vi gjorde”, förklarar Gerard Verbiest från TU Delft.

Det har nyligen blivit möjligt att öka frekvensen.Användningen av fotoakustik hjälpte till. Användningen av den fotoakustiska effekten genererar extremt korta ljudpulser. Forskare har lyckats integrera denna teknik i AFM. Med hjälp av AFM-tipset lyckades forskarna fokusera signalen. Installationen har redan klarat preliminära tester.

Som nämnts, särskilt den nya metodenintressant för nanoelektronik. I framtiden kommer detta att hjälpa till med att göra ännu mindre marker med fina mönster. Till exempel så att du kan placera två lager ovanpå varandra med nanometerprecision.

Det finns också potentiella applikationer förutanför elektroniken. Till exempel, inom cellbiologi för att skapa en detaljerad tredimensionell bild av en enda levande cell. Detta gör att du kan se hur mitokondrier viker sig i cellen. Inom materialvetenskap kommer utvecklingen att vara användbar för att studera värmeöverföringsprocessen i grafen. 

Läs mer

Titta på en bild på 8 biljoner pixlar av Mars

Forskare har utvecklat en ersättning för relativitetsteorin. Vad är kärnan i "alltingsteorin"?

Forskare har hittat bevis för att mänskliga människor har blivit uppfödda med neandertalare

Grafen - tvådimensionell allotropisk modifieringkol, bildat av ett lager av kolatomer med en atom tjock. Kolatomer är i sp²-hybridisering och är anslutna via σ- och π-bindningar i ett sexkantigt tvådimensionellt kristallgitter.