Создано новое покрытие для микроскопов

Ученые из Исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе (Швейцария), в которой было изобретено несколько новаторских инструментов для микроскопии, сообщили хорошие новости. Они создали новое прочное покрытие для иглы атомно-силового микроскопа, применяемого для получения наномасштабных изображений. Покрытие может расширить спектр вариантов использования микроскопа. Благодаря ему устройство можно будет применять, например, при создании литографических масок для электронного производства размером всего в 10 нанометров – этот показатель выходит за пределы возможностей традиционных процессов, таких как электронно-лучевая литография.

Ученые давно хотели использовать атомные иглы таким образом, однако, по их словам, кремниевые иглы слишком быстро изнашиваются. Распространенным способом  придания атомным иглам большей износостойкости является нанесение на них алмазного покрытия. Но алмаз – удивительно нестабильный материал, который горит при нагреве до 400°C, что в некоторых случаях весьма непрактично. Поэтому ученые решили пойти другим путем и для создания покрытия применили карбид кремния, который немного мягче алмаза, но не горит при нагревании. «Карбид кремния обладает чрезвычайно высокой температурой плавления, поэтому даже при 1400°C он сохраняет свою твердость», — говорит один из ученых Марк Лантц.

Исследователи предложили новый процесс создания покрытия из карбида кремния. Он разрабатывался в сотрудничестве с Робертом Каприком и другими учеными из Пенсильванского университета, а также с Кумаром Шридхараном из Университета Висконсина (США). Процесс предполагает включение в иглу микроскопа ионов углерода за счет окружения иглы ион-содержащей плазмой и последующей подачи высокого напряжения между плазмой и иглой. Затем игла нагревается до 1100°C – этой температуры достаточно для того, чтобы ионы прореагировали с соседними атомами кремния и образовали покрытие толщиной от 15 до 18 нанометров.