나노기술 및 정책 정보

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산업에서 전기 부품의 소형화가 증가함에 따라 나노 규모의 새로운 이미징 기술이 필요함. 네덜란드 델프트 공과대학교의 연구원 Gerard Verbiest와 ASML은 임신 초음파 스캔과 동일한 원리를 사용하지만 훨씬 더 작은 규모로 물질을 매핑하는 방법을 개발함.

광학 및 전자 현미경과 같은 나노 전자 공학을 위한 기존의 비파괴 이미징 기술은 정확도가 떨어지거나 더 깊은 구조에 적용할 수 없음. 거시적 규모에서 잘 알려진 3D 기술은 초음파이며, 이것은 모든 샘플에서 작동한다는 것임. 따라서 초음파는 불투명한 샘플의 3D 구조를 비파괴적인 방식으로 매핑하는 훌륭한 방법이 될 수 있음.

그러나 나노 규모의 초음파 기술은 아직 존재하지 않음.

이를 개선하기 위해 초음파는 원자력 현미경(AFM)에 적용시켜 사용되어 옴. AFM은 작은 바늘로 매우 정확하게 표면을 스캔하고 매핑할 수 있는 기술이며, 여기서 해상도를 결정하는 것은 파장이 아니라 AFM 팁의 크기임. 하지만 지금까지 사용된 주파수(1-10MHz)에서 AFM의 반응은 작고 불분명하여, 사용된 주파수 범위를 더 확장시켜야했음.

연구진은 광 음향 효과를 사용하여 매우 짧은 사운드 펄스를 생성할 수 있었고, 이 기술을 AFM에 적용시킴.

앞으로 더 작은 패턴으로 더 작은 칩을 만들고 싶다면 이 기술을 사용하면 됨.

미토콘드리아가 세포에서 접히는 방식과 같이 살아있는 단일 세포의 상세한 3D 이미지를 만들기 위해 세포 생물학에서도 사용할 수 있고, 재료 과학에서는 그래핀과 같은 재료의 열 전달 연구에 사용할 수도 있음.

지적 재산을 소유한 ASML이 연구를 이어 받아 새로운 방법의 산업적 적용을 가속화할 것 예정임.