Nanotechnology Now - Communiqué de presse : Technologie de faisceau d'ions focalisé : un outil unique pour une large gamme d'applications

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Le physicien Gregor Hlawacek, responsable du projet européen FIT4NANO, est responsable d'une installation de pointe au HZDR où il peut produire et analyser des nanostructures à l'aide d'un faisceau d'ions particulièrement finement focalisé. CRÉDIT Oliver Killig/HZDR

Physicist Gregor Hlawacek, head of the EU project FIT4NANO, is responsible for a state-of-the-art facility at the HZDR where he can produce and analyze nanostructures using a particularly finely focused ion beam.

CRÉDIT
Oliver Killig/HZDR

Résumé:
Traiter des matériaux à l'échelle nanométrique, produire des prototypes pour la microélectronique ou analyser des échantillons biologiques : le champ d'application des faisceaux d'ions finement focalisés est immense. Les experts de la collaboration européenne FIT4NANO ont désormais examiné les nombreuses options et élaboré une feuille de route pour l'avenir. L'article, publié dans « Applied Physics Review » (DOI : 10.1063/5.0162597), s'adresse aux étudiants, aux utilisateurs de l'industrie et de la science ainsi qu'aux décideurs politiques en matière de recherche.

Technologie de faisceau d'ions focalisé : un outil unique pour une large gamme d'applications

Dresde, Allemagne | Publié le 12 janvier 2024

“We realized that focused ion beams can be used in many different ways, and we thought we had a good overview at the start of the project. But then we discovered that there are many more applications than we thought. In many publications, the use of focused ion beams is not even explicitly mentioned, but is hidden in the methods section. It was detective work,” says Dr Katja Höflich, physicist at the Ferdinand-Braun-Institut and the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), who coordinated the comprehensive report. “In particular, we found work from the 1960s and 1970s that was ahead of its time and unjustly forgotten. Even today, they still provide important insights”.

The report provides an overview of the current state of focused ion beam (FIB) technology, its applications with many examples, the most important equipment developments and future prospects. “We wanted to provide a reference work that is useful for academic research and industrial R&D departments, but also helps research management to find their way in this field,” says Dr Gregor Hlawacek, group leader at the Institute of Ion Beam Physics and Materials Research at Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Hlawacek leads the FIT4NANO project, an EU project on FIB technologies, in which the authors of the report are involved.

De la recherche fondamentale au composant fini

Les instruments FIB utilisent un faisceau d'ions focalisé généralement de deux à 30 kiloélectronvolts (keV). Avec son petit diamètre de l’ordre du nanomètre et du sous-nanomètre, un tel faisceau d’ions scanne l’échantillon et peut modifier sa surface avec une précision nanométrique. Les instruments FIB sont un outil universel pour l’analyse, la modification locale de matériaux sans masque et le prototypage rapide de composants microélectroniques. Les premiers instruments FIB ont été utilisés dans l’industrie des semi-conducteurs pour corriger les photomasques avec des ions gallium focalisés. Aujourd'hui, les instruments FIB sont disponibles avec de nombreux types d'ions différents. Une application importante est la préparation d’échantillons pour l’imagerie haute résolution et d’une précision nanométrique au microscope électronique. Les méthodes FIB ont également été utilisées dans les sciences de la vie, par exemple pour analyser et imager des micro-organismes et des virus avec une tomographie basée sur FIB, fournissant ainsi des informations approfondies sur les structures microscopiques et leur fonction.

FIB instruments are constantly evolving towards other energies, heavier ions and new capabilities, such as the spatially resolved generation of single atomic defects in otherwise perfect crystals. Such FIB processing of materials and components has enormous potential in quantum and information technology. The range of applications, from fundamental research to the finished device, from physics, materials science and chemistry to life sciences and even archaeology, is absolutely unique. “We hope that this roadmap will inspire scientific and technological breakthroughs and act as an incubator for future developments,” says Gregor Hlawacek.

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Contacts :
Contact pour les médias

Simon Schmitt
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
Bureau: 351 260 3400 XNUMX XNUMX
Contacts experts

Dr Gregor Hlawacek
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
Bureau : ++49 351 260 3409
Dr Katja Höflich
Ferdinand-Braun-Institut et Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB)

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