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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.

신용
올리버 킬리그/HZDR

요약 :
나노 규모의 재료 가공, 마이크로 전자 공학용 프로토타입 생산 또는 생물학적 샘플 분석: 정밀하게 집중된 이온 빔의 응용 범위는 엄청납니다. EU 협력 FIT4NANO의 전문가들은 이제 다양한 옵션을 검토하고 미래를 위한 로드맵을 개발했습니다. "Applied Physics Review"(DOI: 10.1063/5.0162597)에 게재된 이 기사는 학생, 산업 및 과학 분야 사용자, 연구 정책 입안자를 대상으로 합니다.

집중 이온빔 기술: 광범위한 응용 분야를 위한 단일 도구

독일 드레스덴 | 게시일: 12년 2024월 XNUMX일

“우리는 집속 이온빔이 다양한 방법으로 사용될 수 있다는 것을 깨달았고 프로젝트 시작 시 좋은 개요를 갖고 있다고 생각했습니다. 그런데 우리는 우리가 생각했던 것보다 더 많은 응용 프로그램이 있다는 것을 발견했습니다. 많은 출판물에서 집속 이온빔의 사용은 명시적으로 언급되지도 않았지만 방법 섹션에 숨겨져 있습니다. 그것은 탐정 작업이었습니다.”라고 포괄적인 보고서를 조정한 Ferdinand-Braun-Institut 및 Helmholtz-Zentrum Berlin(HZB)의 물리학자인 Katja Höflich 박사는 말합니다. “특히 우리는 시대를 앞서고 부당하게 잊혀진 1960년대와 1970년대 작품을 발견했습니다. 오늘날에도 여전히 중요한 통찰력을 제공합니다.”

이 보고서는 집속이온빔(FIB) 기술의 현재 상태, 많은 사례를 포함한 적용, 가장 중요한 장비 개발 및 미래 전망에 대한 개요를 제공합니다. 이온빔 물리 및 재료 연구 연구소의 그룹 리더인 Gregor Hlawacek 박사는 "우리는 학술 연구 및 산업 R&D 부서에 유용할 뿐만 아니라 연구 관리가 이 분야에서 자신의 길을 찾는 데 도움이 되는 참고 자료를 제공하고 싶었습니다."라고 말했습니다. Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(HZDR)에서. Hlawacek은 보고서 작성자가 참여하는 FIB 기술에 대한 EU 프로젝트인 FIT4NANO 프로젝트를 이끌고 있습니다.

기초 연구부터 완성된 부품까지

FIB 장비는 일반적으로 30~XNUMXkeV(킬로전자볼트)의 집속 이온빔을 사용합니다. 나노미터 및 나노미터 미만 범위의 작은 직경을 가진 이러한 이온 빔은 샘플을 스캔하고 나노미터 정밀도로 표면을 변경할 수 있습니다. FIB 장비는 분석, 마스크 없는 로컬 재료 수정 및 마이크로전자 부품의 신속한 프로토타이핑을 위한 범용 도구입니다. 최초의 FIB 장비는 반도체 산업에서 집중된 갈륨 이온으로 포토마스크를 교정하는 데 사용되었습니다. 오늘날 FIB 장비는 다양한 유형의 이온과 함께 사용할 수 있습니다. 중요한 응용 분야는 전자 현미경에서 고해상도, 나노미터 정밀도 이미징을 위한 샘플을 준비하는 것입니다. FIB 방법은 생명 과학에서도 사용되었습니다. 예를 들어 FIB 기반 단층 촬영을 통해 미생물과 바이러스를 분석하고 이미지화하여 미세한 구조와 기능에 대한 깊은 통찰력을 제공합니다.

FIB 장비는 완벽한 결정의 단일 원자 결함을 공간적으로 해결하는 생성과 같은 다른 에너지, 더 무거운 이온 및 새로운 기능을 향해 끊임없이 발전하고 있습니다. 이러한 재료 및 부품의 FIB 처리는 양자 및 정보 기술에서 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 기초 연구부터 완성된 장치까지, 물리학, 재료 과학, 화학에서 생명 과학, 심지어 고고학까지 응용 범위는 매우 독특합니다. Gregor Hlawacek은 “우리는 이 로드맵이 과학 및 기술 혁신에 영감을 주고 미래 개발을 위한 인큐베이터 역할을 하게 되기를 바랍니다.”라고 말했습니다.

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Ferdinand-Braun-Institut 및 Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB)

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