IBM elektronmikroszkóp: hogy sok atom közt ne vesszen el a tranzisztor

[CNET, WSJ] Az IBM és a Nion közös projekt keretében fejlesztette ki a világ legnagyobb felbontású elektronmikroszkópját, amellyel a cégek kutatói szerint az atomok minden eddiginél pontosabb vizsgálata lesz elvégezhető. A találmány részletese bemutatása a Nature magazin holnapi számában jelenik meg.

Philip Batson, a projektet vezető IBM-kutató szerint az eszközzel egy angströmnél, azaz a méter tízmilliárdod részénél (10^-10 m) vagy egy hidrogénatomnál is kisebb struktúrák is vizsgálhatóak lesznek. Az új mikroszkóp különösen hasznos lehet majd a félvezetőipar számára, ahol a folyamatos miniatürizálás eredményeként mind a tranzisztorok alkotóelemeinek, mind pedig a tranzisztorokat összekötő vezetékeknek a méretei közelítenek az atomi szinthez.

A LEEM II (low-energy electron microscope) sematikus felépítése

Amint azt Batson elmondta: "Amikor még az alkalmazott szigetelőréteg 100 atom vastagságú volt, igazán nem okozott gondot, ha egy-két atom nem volt a helyén. Azonban ma már gyakran alig 20 atomnyi vastagsággal dolgozunk", ezért szükség van az atomok elhelyezkedésének pontos meghatározására. Az eddigi legnagyobb felbontású elektronmikroszkóp nem volt képes az egymáshoz túl közel lévő atomok megkülönböztetésére, míg az IBM és a Nico által kifejlesztett eszközzel az atomok közötti távolság is vizsgálható.

Az IBM Yorktown Heights-i kutatóközpontjában található mikroszkóp ráadásul, tette hozzá Batson, kisebb és olcsóbb is, mint a korábbi nagyfelbontású mikroszkópok: megépítése körülbelül egymillió dollárba kerül. Az eszköz jelenlegi felbontása 0,75 angström, noha idővel ez tovább javítható. Összehasonlításként: a félvezetőgyártásban használt szilícium atomjai közti távolság 1,3 angström.

Az összetett optikai rendszereket fejlesztő Nion 1997-ben kezdett az IBM-mel közös projektbe. Az ennek eredményeként megépített elektronmikroszkóp 38 lencsét tartalmaz, míg a korábbi eszközökben többnyire 4-5 lencse felelt az elektronnyaláb fókuszálásáért. A Nion az optikai alkatrészekkel és szabadalmaztatott technológiáival járult hozzá a projekthez.