Нова техніка візуалізації в нанометровому масштабі створена на основі УЗД

Існуючі методи неруйнівного формування зображень для наноелектроніки, такі як оптична та

електронна мікроскопія, недостатньо точні та незастосовні до глибших структур. Добре відомою тривимірною технікою в макрорівні є ультразвук. Його перевага полягає в тому, що він працює для кожного зразка. Це робить ультразвук чудовим способом картування тривимірної структури. І все ж таки ультразвукової технології в наномасштабі досі не існувало. Дійсно, роздільна здатність ультразвукової візуалізації значною мірою визначається довжиною хвилі використовуваного звуку і зазвичай становить близько міліметра. У свою чергу, наномасштаб передбачає діапазон розмірів частинок від 1 до 100 нм. При цьому нанометр дорівнює одній мільярдній частині метра, а міліметр — одній тисячній.

Сьогодні ультразвук вже інтегрованийатомно-силовий мікроскоп (АСМ). АСМ це метод, який дозволяє дуже точно сканувати і наносити на карту поверхні за допомогою крихітної голки. Перевага тут полягає в тому, що не довжина хвилі, а розмір кінчика АСМ визначає дозвіл. На жаль, використовуваних до цих пір (1-10 МГц) частот недостатньо. «Ми дійсно щось бачимо, але не зовсім ясно, що саме. Тому частоту використовуваного звуку необхідно було додатково збільшити, до діапазону ГГц. Це ми і зробили», — пояснює Жерар Вербіст з TU Delft.

Підвищення частоти стало можливим тільки недавно.Допомогло застосування фотоакустікі. Використання фотоакустичний ефекту дозволяє генерувати надзвичайно короткі звукові імпульси. Вченим вдалося інтегрувати цю техніку в АСМ. За допомогою наконечника АСМ вченим вдалося сфокусувати сигнал. Установка вже пройшла попередні випробування.

Як уже згадувалося, новий метод особливоцікавий для наноелектроніки. В майбутньому це допоможе виготовляти ще більш дрібні чіпи з дрібними візерунками. Наприклад, щоб можна було розмістити два шари один на одному з нанометровій точністю.

Також є потенційні програми та замежами електроніки. Наприклад, клітинної біології для створення докладного тривимірного зображення окремої живої клітини. Це дозволить побачити, як мітохондрії складаються у клітці. У матеріалознавстві розробка стане в нагоді для дослідження процесу перенесення тепла в графені. 

Читати далі

Подивіться на зображення Марса з 8 трильйонів пікселів

Вчені вивели заміну для теорії відносності. У чому суть «теорії всього»?

Вчені знайшли доказ схрещування сучасних людей з неандертальцями

Графен - двовимірна аллотропная модифікаціявуглецю, утворена шаром атомів вуглецю товщиною в один атом. Атоми вуглецю знаходяться в sp²-гібридизації та з'єднані за допомогою σ- і π-зв'язків в гексагональну двовимірну кристалічну решітку.