Сегодня 19 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 🔥
Google свернула проект Privacy Sandbox после шести лет разработки 5 ч.
Новая статья: Ghost of Yotei — месть, расцветшая с сакурой. Рецензия 11 ч.
Новая статья: Gamesblender № 748: подробности PS6 и новой Xbox, «вселенная ужасов» Tencent и юбилей Serious Sam 2 11 ч.
Twitch анонсировал двухформатные эфиры, функции с ИИ и новые средства монетизации 17 ч.
Microsoft научила Paint в Windows 11 генерировать анимации и редактировать изображения с помощью ИИ 19 ч.
Meta набирает джунов без опыта на зарплату $290 тыс. в год: Цукерберг считает, что главное — это навыки 19 ч.
ИИ-бот Google Gemini успешно конкурирует в области редактирования фото с инструментами Adobe 18-10 08:19
Новая статья: Baby Steps — встань и иди. Рецензия 18-10 00:06
ИИ Meta будет предлагать пользователям отредактировать и опубликовать фото из галереи смартфона 17-10 23:21
Новая статья: Vampire: The Masquerade — Bloodlines 2 — резус разочаровательный. Рецензия 17-10 23:17
Micron покидает серверный рынок Китая после санкций правительства 48 мин.
Ускоритель Huawei Atlas 300I Duo оснащается парой ИИ-чипов Ascend 310 3 ч.
Samsung рассчитывает обеспечить скорость передачи информации с помощью HBM4E до 13 Гбит/с 4 ч.
У захваченной Нидерландами Nexperia уже возникли противоречия с китайским подразделением 5 ч.
К полувековому юбилею суперкомпьютера Cray-1 выпущена памятная однодолларовая монета 12 ч.
Дебют сверхмощной конфигурации новой европейской ракеты Ariane 6 перенесли на следующий год 13 ч.
Curator: рекордный ботнет за полгода вырос вчетверо — до 5,8 млн устройств 13 ч.
QNAP представила 10GbE-коммутатор QSW-L3205-1C4T с пятью портами для малого бизнеса 13 ч.
Китайский рынок смартфонов сократился на 3 %, а Vivo вернула себе лидерство 16 ч.
Дженсен Хуанг пожаловался на потерю китайского рынка ИИ-ускорителей — доля Nvidia снизилась с 95 до 0 % 17 ч.