Сегодня 16 сентября 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные проапгрейдили сканирующий туннельный микроскоп, чтобы подглядывать за атомами кремния

Уменьшение шага проекции полупроводниковой литографии заставляет более пристально вглядываться в перспективные материалы вплоть до анализа расположения отдельных атомов. С такой задачей обычно справляется сканирующий туннельный микроскоп. Но его возможности не безграничны, и в ряде случаев он не способен различить отдельные атомы, что критично для анализа так называемых дефектов в кристаллических решётках. Учёные из США нашли решение этой проблемы.

 Источник изображения: Michigan State University

Ила микроскопа нависла над поверхностью. Луч лазера ударяет в изучаемую область и вызывает отклик. Источник изображения: Michigan State University

Сканирующий туннельный микроскоп представляет собой иглу с кончиком атомарной толщины. Он проходит над поверхностью изучаемого материала как игла проигрывателя по бороздке виниловой пластинки проигрывателя. Только игла микроскопа не касается поверхности. Электроны сами соскакивают с атомов материала и туннелируют на иглу, возбуждая в ней электрический ток. Подсчёт электронов (измерение токов) и расчёты позволяют многое выяснить об анализируемом образце. Но в некоторых случаях это не работает.

В частности, сканирующий туннельный микроскоп плохо воспринимает атомы кремния. Для электрона атом кремния почти как глубокая яма, которую он не может покинуть или перелететь. На этот счёт проведено множество теоретических изысканий, но на практике работать с кремнием и, особенно, с дефектами на основе кремния, оказалось непросто. Между тем, дефекты в виде внедрённых в кристаллическую структуру арсенида галлия атомов кремния — это одно из перспективных направлений в электронике будущего. Каждый такой дефект отвечает за характеристики токов через полупроводник, что позволит создавать очень и очень маленькие транзисторы.

Учёные из Университета Мичигана (Michigan State University) нашли возможность заставить атомы показать своё истинное лицо. Они совместили анализ материала сканирующим туннельным микроскопом с терагерцовым лазером. Выяснилось, что когда частота колебания лазера совпадает с частотой колебания атома кремния в составе кристаллической решётки арсенида галлия, возникает резонанс и появляется сильнейший отклик. Фактически они первыми смогли обнаружить на поверхности другого материала отдельные атомы кремния. Очевидно, что аналогичным методом можно работать с другими материалами, изучая на практике то, что было известно только по теоретическим выкладкам.

«У нас есть ряд открытых проектов, где мы используем эту технику с большим количеством материалов и с более экзотическими материалами, — говорят авторы. — По сути, мы внедряем её во всё, что делаем, и используем как стандартную технику».

«Эти наноскопические материалы — будущее полупроводников, — резюмируют исследователи. — Когда у вас есть наноразмерная электроника, действительно важно убедиться, что электроны могут двигаться так, как вы хотите».

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Спустя полтора года в раннем доступе нашумевший симулятор «покемонов с пушками» Palworld взял курс на полноценный релиз 25 мин.
В корпоративном пакете Microsoft 365 заработал бесплатный Copilot Chat 54 мин.
США и Китай договорились об условиях сделки с TikTok, их утвердят в пятницу лидеры этих стран 5 ч.
OpenAI представила GPT-5-Codex — версию GPT-5 с динамическим мышлением для агентного программирования 9 ч.
Apple выпустила watchOS 26: дизайн Liquid Glass, новые функции Apple Intelligence и мониторинг гипертонии 10 ч.
Календарь релизов 15–21 сентября: Dying Light: The Beast, Lego Voyagers, Ratatan, Jump Space 10 ч.
Apple выпустила iPadOS 26 со множеством изменений и дизайном Liquid Glass 10 ч.
Российский ужастик про незваных гостей No, I’m not a Human стартовал в Steam с 96 % положительных отзывов 11 ч.
Наушники Apple AirPods получили семь новых функций с iOS 26 11 ч.
Спустя полтора года после отключения серверов фанаты вернули The Crew к жизни — эту версию Ubisoft отобрать не сможет 11 ч.
Спутниковый интернет Amazon к концу первого квартала 2026 года будет доступен в пяти странах мира 36 мин.
NVIDIA обязалась выкупить у CoreWeave все нераспроданные ИИ-мощности за $6,3 млрд 36 мин.
Умные очки Meta Ray-Ban Display с дисплеем показались на видео до презентации 2 ч.
Завершение сделки по отделению Altera позволило Intel снизить план по операционным расходам на 2025 год на $200 млн 2 ч.
С апрельских минимумов акции Tesla выросли в цене на 85 % 2 ч.
Nvidia намерена оказаться в числе первых клиентов TSMC на ангстремный техпроцесс A16 3 ч.
Спрос на iPhone 17 оказался выше, чем ожидалось — Pro Max стал лидером 6 ч.
Новая статья: Обзор смартфона Samsung Galaxy S25 FE: корейское искусство балансировать 10 ч.
Компания «Солар» запустила бесплатную защиту от DDoS-атак для сайтов среднего и малого бизнеса 11 ч.
«Аккумулятор вздувается, экран выскакивает», — владельцы Pixel 7 и Pixel 7 Pro столкнулись с серьёзными проблемами 15 ч.