Kristali opaženi tijekom depilacije

Novi mikroskop omogućava istraživanje evolucije kristala na atomskoj razini

Mikroskop za skeniranje tunela © Technische Universität Berlin
čitati naglas

Znanstvenici iz Berlina TU po prvi su put uspjeli izravno promatrati i istražiti rast slojeva poluvodičkih kristala. Takozvani skenirajući tunelirajući mikroskop, razvijen u posljednjih sedam godina, daje uvid u rast kristalnih slojeva, koji su dotad bili detaljno nepoznati.

Poluvodički kristalni slojevi koriste se, na primjer, za izgradnju laserskih dioda za laserske pokazivače, CD-ROM pogone ili pojačala za mobilne radio sustave. Pomoću ove tehnike moguće je kontrolirati rast u budućnosti.

"Do sada se rast kristala mogao primijetiti samo s optičkim uređajima koji ne mogu detektirati pojedinačne atome", objašnjava Markus Pristovšek s Instituta za fiziku čvrstog stanja pri TU Berlin. "Naš mikroskop je prvi put sposoban promatrati rast kristala u plinskoj fazi, s komponentama dizajniranim tako da izdrže maksimalnu toplinu od 200 ° C, podnoseći temperature do 600 ° C."

Međutim, poteškoće u razvoju nisu bile samo u visokim temperaturama. Pumpe također uzrokuju električni šum i vibracije koje je bilo potrebno prigušiti na jednu desetinu atomskog promjera. Stoga se ranije smatralo da nije moguće dobiti površinsku sliku nanometra u tim uvjetima. Činjenica da su TU znanstvenici ipak uspjeli, rezultat je posebnog prigušivanja vibracija i posebno razvijenog mehanizma hlađenja. Prve su slike uspješno snimljene, pokazujući korake s jednim atomom pri temperaturama do 600 ° C, tipične temperature realnog rasta kakve nikada ranije nisu vidljive u drugim konstrukcijama.

Promjena veličine kvantne točke

"Volfram igla, na čelu s jednim atomom, pomiče se po površini na udaljenosti od jednog atomskog promjera, tj. Frakcija nanometara", objašnjava Pristovšek. "Različiti protok struje, ovisno o udaljenosti, tada omogućava dobivanje predodžbe o visinskoj strukturi i položaju pojedinih atoma na površini." Nedavni rezultati pokazuju kako se veličina kvantnih točkica mijenja odmah nakon rasta. To omogućava ciljano prilagođavanje količina i svojstava kvantnih točkica. prikaz

Novi skenirajući tunelirajući mikroskop zasnovan je na principu zbog kojeg su njemački fizičar Gerd Binnig i njegov švicarski kolega Heinrich Rohrer 1986. dobili Nobelovu nagradu za fiziku, zajedno s Nobelovom nagradom za elektronsku mikroskopiju od Ernsta Ruska, za koju je zadužen i TU Berlin poznati istraživači.

(idw - Technische Università tt Berlin, 23.08.2006. - DLO)