@ 2015.08.29 , 14:33
15

能看清原子的新型EUV台式显微镜

[-]

可见光的波长是400~700纳米,我们现在的一般工具都没办法观察到纳米级别的物体。目前我们是用扫描电子显微术(SEM)和原子力显微术(ATM)合作形成能让肉眼看清的纳米级图像。但这些工具相对于新型埃米级(1/10纳米)显微镜都不算什么,它基于极端紫外线光刻(EUV)的飞秒脉冲原理能有更大前景。

这一惊人突破是半导体研究科研公司(Semiconductor Research Corporation,以下简称SRC)赞助,科罗拉多大学物理与电气学、计算机工程学教授Margaret Murnane和Henry Kapteyn研究发明的EUV显微镜。

[-]

SRC纳米材料制造与工艺主任Kwok Ng告诉记者:“SRC对这个成果非常满意,我们一般很难想象观察一个1/10纳米的物体是什么样子的,但是EUV台式显微镜会成为行业内的一大福音。”

SEM和ATM都是又大又重的器械,而且自带专用桌面,而EUV显微镜可以在实验室桌面等地方放置,易挪动甚至可以放进橱柜里。而且还能做出超高对比度的图像,照片清晰度堪比高分辨率的可见光摄像机。

EUV显微镜的工作原理是用30纳米光源照射反射模式的显微镜中把波长提高到超谐波,40~80纳米的横向分辨率,曝光时间约1分钟。Murnane和Kapteyn还试过用10飞秒的时间分辨率来启用纳米系统拍摄影片。

整个过程的主要秘诀是用相干的EUV光,不像在光刻技术上使用时用的全方位泛光。通过利用EUV激光器的飞秒脉冲,研究员们希望EUV显微镜不仅要能呈现微小物体的像,还要能适配存储器和医疗器械技术。

他们需要做一个计算机算法把EUV激光器飞秒脉冲扫描出的物体散射光图像重建,未来还计划把30纳米的光束再精简成1纳米,做出次埃米(原子大小)级的分辨率。

Murnane说:“半导体行业需要不断改进成像系统,推进摩尔定律进程并促进纳米技术在医学上的贡献,从眼部手术到测量化学反应速度和个体对化学品的敏感度等等,都会成为纳米技术的发展动力。”

化学、材料学和生物学的许多样品的焦距都是无序打乱的,几乎不可能让光学、电子和X射线融合到一个设备中形成多功能机。但是EUV显微镜的飞秒脉冲能打通它们之间的障碍,成像速度也足够观察化学及其他反应的过程。

Kapteyn说:“EUV这样的光束扫描能用于瑕疵检测或是生产制造业的内嵌工具。高对比度、多领域、实时成像的功能电路和纳米系统将推进制造业进入新时期。”

现在已经制成的EUV显微镜可以从40纳米的光源中产生第27次谐波,如果改进到1纳米,谐波将升高至5000次。

本文译自 EE Times,由译者 小笨 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


给这篇稿打赏,让译者更有动力
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

0.0
赞一个 (15)

TOTAL COMMENTS: 15+1

  1. 雨碎江南
    @2 years ago
    2915312

    !这个厉害, 而且完全是用数学方法优雅的解决实际操作问题.

    [22] XX [0] 回复 [0]
  2. 神响
    @2 years ago
    2915317

    牛啊,来个原子级别的化学反应过程。

  3. 2915327

    所以笔记本啥时出来那

  4. 喵星人的逆袭
    @2 years ago
    2915328

    稍微懂点原理的人会觉得这个是神作,非装x,真的令人感动的艺术品

  5. 肛交达人
    @2 years ago
    2915342

    厉害,原子级别

  6. iovejrj
    @2 years ago
    2915397

    @喵星人的逆袭: 求教,求多说点

    [10] XX [0] 回复 [0]
  7. 2915447

    我们那时候用EUV做光刻,EUV确实是好东西

  8. 自寻箱子
    @2 years ago
    2915500

    原子力显微镜是AFM,ATM是自动柜员机。

  9. daydream
    @2 years ago
    2915638

    @喵星人的逆袭: 对半导体行业很有意义吗?40nm和1min,sem完爆

  10. 骑王子的河马
    @2 years ago
    2915811

    一个原子就是一个宇宙–这个宇宙里的每个原子又是一层更小的宇宙。如此无穷尽也。

  11. thornssc
    @2 years ago
    2915848

    希望有些专业名词翻译时候后面附上原英文 这种科技论文中文有时候表达的不清楚而且不一定有对应的翻译。

  12. 阴谋论者
    @2 years ago
    2915880

    好东西啊,以后不会像手机一样便宜吧

  13. vergil
    @2 years ago
    2916152

    我学校里正在用的1977年Philips EM400 TEM 透射电子显微镜的分辨率就已经达到0.2nm了好吧。。2007年JEOL的SEM分辨率1个nm基本没问题

  14. 2916534

    @骑王子的河马: 感觉您完全没明白这篇文章在讲什么……只是写了一些乍看有哲学意义实则不知所云的字眼。

  15. armadillo
    @2 years ago
    2919768

    @anon 因为你缺乏基本的科学素养

发表评论


24H最赞