Nowa metoda detekcji nanoskopijnych naprężeń

Nowa metoda detekcji nanoskopijnych naprężeń

Naukowcy z hiszpańskiego CIC nanoGUNE w San Sebastian i niemieckich Instytutów: Biochemii i Fizyki Plazmy Maxa Plancka opracowali nieinwazyjną metodę detekcji nanoskopijnych naprężeń w półprzewodnikach. Odkrycie to uczyni urządzenia elektroniczne bardziej niezawodnymi.

Naukowcom udało się za pomocą mikroskopii bliskiego pola optycznego (SNOM) stworzyć nano-mapę właściwości materiału. Technika ta wykorzystuje ogromną koncentrację światła na ostrej końcówce mikroskopu sił atomowych do rozłożenia obrazu na częstotliwości: widzialne, podczerwone i terahercowe.

Zespół naukowców po raz pierwszy pokazał, że ta technika mikroskopowa jest w stanie mapować lokalne naprężenia i pęknięcia w skali nano. Jej możliwości zaprezentowano przez dociśnięcie ostrej diamentowej końcówki do powierzchni z kryształu węglika krzemu. Dzięki mikroskopowi bliskiego pola, naukowcy byli w stanie wizualizować pole naprężeń nanoskopijnych wokół ugięcia, a także tworzenie się nanopęknięć.

„W porównaniu do innych metod, jak mikroskopia elektronowa, nasza technika oferuje przewagę w postaci obrazowania nieinwazyjnego bez konieczności specjalnego przygotowywania próbki.” – powiedział Andreas Huber z Instytutu Biochemii Maxa Plancka.

„Technologia ta może znaleźć zastosowanie, między innymi, w wykrywaniu nanopęknięć ceramiki, czy MEMS, zanim osiągną one rozmiary krytyczne, albo badaniu propagacji pęknięć.” – stwierdził Alexander Ziegler z Instytutu Biochemii Maxa Plancka.

Naukowcy pokazali również, że SNOM może mapować takie właściwości, jak gęstość, czy ruchomość naprężonego krzemu. Dzięki tym informacjom można by projektować mniejsze i szybsze chipy komputerowe.

(lk)