Nanotecnologia agora - Comunicado à imprensa: Tecnologia de feixe de íons focado: uma ferramenta única para uma ampla gama de aplicações

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O físico Gregor Hlawacek, chefe do projeto da UE FIT4NANO, é responsável por uma instalação de última geração no HZDR, onde pode produzir e analisar nanoestruturas usando um feixe de íons particularmente focado.

CRÉDITO
Oliver Killig/HZDR

Abstrato:
Processamento de materiais em nanoescala, produção de protótipos para microeletrônica ou análise de amostras biológicas: a gama de aplicações para feixes de íons com foco preciso é enorme. Os especialistas da colaboração da UE FIT4NANO analisaram agora as muitas opções e desenvolveram um roteiro para o futuro. O artigo, publicado na “Applied Physics Review” (DOI: 10.1063/5.0162597), é direcionado a estudantes, usuários da indústria e da ciência, bem como formuladores de políticas de pesquisa.

Tecnologia de feixe de íons focado: uma ferramenta única para uma ampla gama de aplicações

Dresda, Alemanha | Postado em 12 de janeiro de 2024

“Percebemos que os feixes de íons focados podem ser usados de muitas maneiras diferentes e pensamos que tínhamos uma boa visão geral no início do projeto. Mas então descobrimos que existem muito mais aplicações do que pensávamos. Em muitas publicações, o uso de feixes de íons focados nem sequer é mencionado explicitamente, mas está oculto na seção de métodos. Foi um trabalho de detetive”, diz a Dra. Katja Höflich, física do Ferdinand-Braun-Institut e do Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), que coordenou o relatório abrangente. “Em particular, encontramos trabalhos das décadas de 1960 e 1970 que estavam à frente do seu tempo e injustamente esquecidos. Ainda hoje, eles ainda fornecem insights importantes”.

O relatório fornece uma visão geral do estado atual da tecnologia de feixe de íons focados (FIB), suas aplicações com muitos exemplos, os desenvolvimentos de equipamentos mais importantes e as perspectivas futuras. “Queríamos fornecer um trabalho de referência que fosse útil para a pesquisa acadêmica e para os departamentos de P&D industrial, mas que também ajudasse o gerenciamento de pesquisa a encontrar seu caminho neste campo”, disse o Dr. Gregor Hlawacek, líder do grupo do Instituto de Física de Feixes de Íons e Pesquisa de Materiais. em Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR). Hlawacek lidera o projeto FIT4NANO, um projeto da UE sobre tecnologias FIB, no qual os autores do relatório estão envolvidos.

Da pesquisa básica ao componente final

Os instrumentos FIB usam um feixe de íons focado de normalmente dois a 30 quiloelétron-volts (keV). Com seu pequeno diâmetro na faixa nanométrica e subnanométrica, esse feixe de íons varre a amostra e pode alterar sua superfície com precisão nanométrica. Os instrumentos FIB são uma ferramenta universal para análise, modificação local de materiais sem máscara e prototipagem rápida de componentes microeletrônicos. Os primeiros instrumentos FIB foram utilizados na indústria de semicondutores para corrigir fotomáscaras com íons de gálio focados. Hoje, os instrumentos FIB estão disponíveis com muitos tipos diferentes de íons. Uma aplicação importante é a preparação de amostras para imagens de alta resolução e precisão nanométrica no microscópio eletrônico. Os métodos FIB também têm sido usados nas ciências da vida, por exemplo, para analisar e gerar imagens de microrganismos e vírus com tomografia baseada em FIB, fornecendo insights profundos sobre estruturas microscópicas e sua função.

Os instrumentos FIB estão em constante evolução em direção a outras energias, íons mais pesados e novas capacidades, como a geração espacialmente resolvida de defeitos atômicos únicos em cristais que de outra forma seriam perfeitos. Esse processamento FIB de materiais e componentes tem um enorme potencial em tecnologia quântica e de informação. A gama de aplicações, desde a investigação fundamental até ao dispositivo acabado, desde a física, ciência dos materiais e química até às ciências da vida e até à arqueologia, é absolutamente única. “Esperamos que este roteiro inspire avanços científicos e tecnológicos e funcione como uma incubadora para desenvolvimentos futuros”, afirma Gregor Hlawacek.

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Contactos:
Contato com a mídia

Simão Schmitt
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
Escritório: 351-260-3400
Contatos de especialistas

Dr. Gregor Hlawacek
Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
Escritório: ++49 351 260 3409
Dra. Katja Höflich
Ferdinand-Braun-Institut e Helmholtz-Zentrum Berlim (HZB)

Direitos autorais © Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf

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Fonte: http://www.nanotech-now.com/news.cgi?story_id=57441