p Crédito da imagem:IBM / Science.
p (PhysOrg.com) - A IBM Research em Zurique demonstrou uma nova técnica de padronização em nanoescala que poderia substituir a litografia por feixe de elétrons (EBL). A demonstração esculpiu um modelo tridimensional em escala de 1:5 bilhões do Matterhorn, a 4, Montanha de 478 metros de altura situada na fronteira entre a Itália e a Suíça, para mostrar como sua técnica pode ser usada para uma série de aplicações, como a criação de lentes em nanoescala em chips de silício para transportar circuitos ópticos em uma escala tão pequena que os circuitos eletrônicos são ineficientes. p EBL (também chamado de litografia de feixe eletrônico) usa um feixe de elétrons focado para gravar padrões de micro ou nanoescala em um substrato coberto por um filme (a resistência) que é sensível aos elétrons. Foi inicialmente desenvolvido para a fabricação de circuitos integrados.
p O modelo da montanha de 25 nanômetros (nm) de altura foi esculpido em cerca de três minutos a partir de um material orgânico vítreo usando uma sonda de varredura de silício de 500 nm de comprimento e 5 nm de espessura aquecida acima de 330 ° C por alguns microssegundos - tempo suficiente para quebrar as ligações de hidrogênio dentro do material sem quebrar outras ligações. A sonda foi fixada em um cantilever flexível que pode escanear o substrato com uma precisão de 1 nm. A sonda atua como uma fresadora microscópica, removendo camadas do substrato por meio de calor e força.
p A demonstração também esculpiu um mapa-múndi em relevo que media 22 por 11 micrômetros. De acordo com o comunicado de imprensa da IBM, a escala do mapa é tão pequena 1, 000 deles poderiam ser extraídos de um único grão de sal. A IBM diz que a tecnologia atual pode chegar a 15 nanômetros, mas no futuro pode ser ainda menor.
O filme retrata o processo de esculpir o 'Matterhorn' da camada de vidro molecular em uma série de imagens topográficas. A superfície inicial foi fotografada e os quadros seguintes foram tirados com sempre 12 etapas de padronização entre os quadros. Um total de 10 quadros foi gravado. Crédito:IBM / Science. p Nessa escala, a técnica da IBM poderia substituir EBL, que custa 80 a 90% a mais e é mais lento. De acordo com Michel Despont, um físico da IBM e co-autor do artigo de pesquisa, a técnica precisa de menos processos do que EBL, e o fato de que pode ser usado para criar estruturas em 3D significa que pode ser usado para aplicações que ninguém ainda considerou.
p Em seu jornal, publicado no
Ciência Diário, os pesquisadores da IBM dizem que planejam usar a técnica para criar meta-materiais, componentes ópticos, para prototipagem de componentes nanoeletrônicos CMOS, e para fazer modelos para automontagem de nanobastões ou nanotubos. Despont disse que o sistema não estaria comercialmente disponível por cerca de cinco anos, mas eles esperam disponibilizá-lo para universidades e laboratórios de pesquisa antes disso.
Os cientistas da IBM criaram o menor mapa 3D da Terra - tão pequeno que 1, 000 mapas cabem em um grão de sal. p Imagem renderizada em 3D mostrando uma ponta de silício em nanoescala aquecida, emprestado da microscopia de força atômica, isto é, removendo material de um substrato para criar uma réplica em nanoescala do Matterhorn. Conforme relatado na revista científica Science, Os pesquisadores da IBM usaram essa nova técnica de nanopadronização para criar uma réplica 3D de 25 nanômetros de altura do Matterhorn, uma famosa montanha suíça que se eleva a 4, 478 m (14, 692 pés) de altura, em vidro molecular, representando uma escala de 1:5 bilhões (1 nanômetro da réplica corresponde a 57 metros de altitude). Imagem cortesia de IBM Research - Zurique
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