Nanotechnology Now - プレスリリース: 集束イオンビーム技術: 幅広い用途に対応する単一ツール

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EU プロジェクト FIT4NANO の責任者である物理学者のグレゴール・フラヴァチェク氏は、特に細かく集束されたイオンビームを使用してナノ構造を生成および分析できる HZDR の最先端施設の責任者です。クレジットオリバー・キリッグ/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.

CREDIT
オリバー・キリッグ/HZDR

要約：
ナノスケールでの材料の加工、マイクロエレクトロニクスのプロトタイプの製造、または生体サンプルの分析など、細かく集束されたイオンビームの応用範囲は膨大です。 EU 連携 FIT4NANO の専門家は現在、多くのオプションを検討し、将来に向けたロードマップを作成しています。「Applied Physics Review」(DOI: 10.1063/5.0162597) に掲載されたこの記事は、学生、産業界および科学のユーザー、研究政策立案者を対象としています。

集束イオンビーム技術: 単一のツールで幅広い用途に対応

ドレスデン、ドイツ |投稿日: 12 年 2024 月 XNUMX 日

「私たちは集束イオンビームがさまざまな方法で使用できることに気づき、プロジェクトの開始時に十分な概要を理解できたと考えました。しかしその後、私たちが思っていたよりも多くのアプリケーションがあることがわかりました。多くの出版物では、集束イオンビームの使用については明示的に言及されておらず、方法のセクションに隠されています。それは探偵の仕事でした」と、包括的な報告書をコーディネートしたフェルディナント・ブラウン研究所とベルリン・ヘルムホルツ・ツェントラム（HZB）の物理学者、カーチャ・ヘフリヒ博士は言う。「特に、時代を先取りし、不当に忘れ去られていた1960年代と1970年代の作品を発見しました。今日でも、それらは重要な洞察を提供します。」

このレポートは、集束イオンビーム (FIB) 技術の現状、多くの例を含むその応用、最も重要な装置の開発と将来の展望について概説します。「私たちは、学術研究や産業の研究開発部門に役立つだけでなく、研究管理者がこの分野で自分の道を見つけるのにも役立つ参考資料を提供したかったのです」とイオンビーム物理材料研究所のグループリーダー、グレゴールフラヴァチェク博士は述べています。ドレスデン・ロッセンドルフ・ヘルムホルツツェントルム（HZDR）にて。 Hlawacek 氏は、FIB 技術に関する EU プロジェクトである FIT4NANO プロジェクトを主導しており、このプロジェクトには報告書の著者も参加しています。

基礎研究から完成したコンポーネントまで

FIB 装置は、通常 30 ～ XNUMX キロ電子ボルト (keV) の集束イオンビームを使用します。このようなイオンビームは直径がナノメートルおよびサブナノメートルの範囲で小さいため、サンプルを走査し、ナノメートルの精度でその表面を変化させることができます。 FIB 機器は、分析、マスクレスの局所材料修正、およびマイクロエレクトロニクス部品のラピッドプロトタイピングのための汎用ツールです。最初の FIB 装置は、集束されたガリウムイオンでフォトマスクを補正するために半導体産業で使用されました。現在、FIB 装置はさまざまな種類のイオンを使用できます。重要な用途は、電子顕微鏡での高解像度、ナノメートル精度のイメージング用のサンプルの準備です。 FIB 手法はライフサイエンスでも使用されており、たとえば FIB ベースの断層撮影法で微生物やウイルスを分析および画像化し、微細な構造とその機能についての深い洞察を提供します。

FIB 装置は、他のエネルギー、より重いイオン、および完全な結晶における単一原子欠陥の空間分解生成などの新しい機能に向けて常に進化しています。このような材料や部品の FIB 加工には、量子技術および情報技術において大きな可能性があります。基礎研究から完成したデバイス、物理学、材料科学、化学から生命科学、さらには考古学に至るまで、その応用範囲はまったくユニークです。「このロードマップが科学的および技術的なブレークスルーを刺激し、将来の開発のインキュベーターとして機能することを願っています」とグレゴール・フラヴァチェク氏は述べています。

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ヘルムホルツツェントラムドレスデンロッセンドルフ
オフィス：351-260-3400
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フェルディナントブラウン研究所およびベルリンヘルムホルツツェントルム (HZB)

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