Новосибирские физики разработали нанометровую «линейку»
Разработана «нанолинейка» на основе атомных ступеней для электронной промышленности. Это единственный комплекс мер в РФ и мире, охватывающий диапазон от долей нанометров до сотен нанометров.
Как рассказали в пресс-службе, разработка ученых Института физики полупроводников им А.В. Ржанова СО РАН (ИФП СО РАН) — апробированные кремниевые меры высоты и плоскостности — востребована среди производителей высокоточной измерительной аппаратуры (в частности, атомно-силовых микроскопов), на предприятиях микро- и наноэлектроники, высокоточного машиностроения.
Обычно для измерения объектов, размером в доли нанометра и десятки нанометров, используются разные масштабные «линейки», что приводит к увеличению количества искажений и ошибок. Нанометровая «линейка» — это единственный в мире вид мер, охватывающий диапазон от сотых долей нанометра до десятков нанометров.
Отличие наших мер от тех, что широко используются сейчас — это прослеживаемость: мы можем одновременно измерить объекты, размеры которых доли нанометра и десятки нанометров. Наши меры перекрывают весь диапазон от 0,3 до 100 нм. Сейчас для измерения объектов в сотни нанометров используется одна «линейка», а для единиц нанометров — другая. Это приводит к определенным сложностям: проводится компарирование (сличение) линеек, определяется масштаб неизбежно возникающих ошибок, — объяснил замдиректора по развитию ИФП СО РАН, первый автор статьи в «ACS Applied Materials & Interfaces», кандидат физико-математических наук Дмитрий Щеглов.
По словам ученого, мера плоскостности представляет собой идеально гладкую поверхность кристалла кремния, диаметром до миллиметра, а мера высоты — «стопка» его атомных слоев. Высота одного слоя — 0,31356 нанометров. Это примерно в двести тысяч раз тоньше человеческого волоса. С помощью новых мер можно проводить измерения объектов, размеры которых сопоставимы с атомными и даже меньше их. Они могут использоваться для усовершенствования и калибровки измерительного оборудования — оптических и атомно-силовых микроскопов, развития физических основ новой электроники.
<...> меры высоты были включены в Федеральный информационный фонд (ФИФ). Включение средства измерения в ФИФ позволяет использовать его в сферах государственного регулирования, а дополнительно — в качестве эталона определенного ранга в поверочной схеме, если он по своим характеристикам ему соответствует. За разработкой поверочной схемы нужно обращаться во Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева, где хранится первичный эталон метра, — рассказал начальник отделения ВНИИОФИ доктор технических наук Владимир Минаев.
Разработка подобных мер стала возможным благодаря использованию эффекта, открытого директором ИФП СО РАН академиком А.В. Латышевым в конце 1980-х годов — явления эшелонирования атомных ступеней под действием постоянного тока. Воздействуя на кристалл, можно «разогнать» ступени и увеличить площадь гладкой поверхности, или собрать нужное количество ступеней в более плотную «лестницу» (эшелон ступеней) и, соответственно, точно определить его высоту.
Мы научились управлять поверхностью кристалла кремния фактически с атомной точностью и использовать кинетические нестабильности. Упрощенно говоря, управлять движением атомных ступеней, как потоком машин на дороге, собирая их в пробку или рассеивая, включив красный или зеленый светофор, — прокомментировал Щеглов.
По его словам, во многом разработка опережает существующие технологии и находится в начале индустриального применения. Ученые считают, что на данном этапе оптимально было бы создать прибор, который позволит использовать потенциал разработки по максимуму, что в итоге даст хороший эффект по отношению к микроэлектронной отрасли, отрасли научного приборостроения и высокоточного приборостроения.
Поделиться
Качество жизни
| Мнения
| ВИКИ — биографии персон и справки о компаниях
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Самое читаемое
Проехать по новому путепроводу в районе Логиново можно будет уже в 2026 г. 
Грузоперевозчики, получатели и отправители грузов перейдут на электронный документооборот 
В Екатеринбурге суд смягчил наказание Ирине Чемезовой по делу о мошенничестве 
Все о Ночи музыки и главных событиях Екатеринбурга: афиша с 18 по 30 июня 
Из цыганского поселка — в Голливуд: история основателя «Пенетрона» Игоря Черноголова