Сегодня 15 октября 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 🔥
YouTube объявил о выходе масштабного обновления дизайна видеоплеера и элементов управления 4 ч.
В Firefox появился ИИ-поиск Perplexity — теперь он доступен всем пользователям по всему миру 8 ч.
Вертикальный роглайк Death by Scrolling от создателя Monkey Island предложит перехитрить саму смерть — дата выхода и новый трейлер 9 ч.
Павел Дуров: ЕС едва не обязал Telegram и другие мессенджеры сканировать все переписки пользователей 10 ч.
YouTube научится синхронизировать автоматический дубляж с губами спикера 11 ч.
Франшиза Assassin's Creed осталась без руководителя — Марк-Алексис Коте покинул Ubisoft после 20 лет работы 11 ч.
Discord нашла виноватого в утечке данных пользователей — подрядчик заявил, что его не взламывали 11 ч.
Google Meet теперь умеет накладывать виртуальный макияж с помощью ИИ 12 ч.
Разработчики No, I’m not a Human похвастались продажами и посоветовали приготовиться к встрече новых гостей 12 ч.
Microsoft ответит в суде за слишком дорогую подписку ChatGPT 13 ч.
Благосостояние богатейших представителей технологической отрасли на этой неделе выросло на $60 млрд 19 мин.
Новые виды устройств Apple для умного дома BYD будет производить во Вьетнаме 3 ч.
Новая статья: Обзор MSI GeForce RTX 5070 Ti 16G GAMING TRIO OC PLUS: универсальная видеокарта для всех игровых платформ 6 ч.
Новая статья: Обзор нововведений в ALD Pro 3.0.0: всем каталогам каталог 8 ч.
Apple намекнула на скорый анонс MacBook Pro на чипе M5 — его могут представить уже завтра 9 ч.
Intel представила Crescent Island — GPU для ИИ на архитектуре Xe3P и со 160 Гбайт LPDDR5X 10 ч.
Oracle анонсировала крупнейший в мире зеттафлопсный ИИ-кластер OCI Zettascale10: до 800 тыс. ускорителей NVIDIA в нескольких ЦОД 11 ч.
Oracle купит 50 000 ИИ-ускорителей AMD — альтернатива Nvidia набирает обороты 12 ч.
OCP поможет в унификации чиплетов с применением открытых стандартов: Arm и Eliyan поделились наработками 13 ч.
AOC анонсировала геймерский дисплей, на котором можно играть без ПК — 41,5" OLED, 144 Гц и Android 14 13 ч.