IBM: Elektronenmikroskop für Atomstrukturen

Forscher von IBM und Nion haben neue Techniken entwickelt, um bessere Auflösungen mit Elektronenmikroskopen zu erreichen. Das Resultat sei das bislang präziseste Elektronenmikroskop, das bis hin zu Atomstrukturen zuverlässig sein soll.

Das Elektronenmikroskop ermögliche es, bei der Entwicklung künftiger Computerchip-Strukturen in atomarer Größenordnung vorzudringen. Dr. Philip Batson, Forschungsleiter bei IBM, sagte zu den Vorteilen des Mikroskops: "Wir können nicht reparieren, was wir nicht sehen". Und genau das solle sich nun bei der Chipfertigung ändern.

Zwei Gold-Atome in Bewegung: IBM und Nion haben ein Elektronenmikroskop entwickelt, dass Atomstrukturen erfassen kann. Quelle: IBM Research

Bislang treten laut IBM bei Elektronenmikroskopen minimale Ungenauigkeiten in den Linsensystemen auf, die bildverschleiernde Abweichungen nach sich ziehen. Die Forscher begegnen diesem Effekt mit neuen magnetischen Linsen kombiniert mit Computern, die Verzerrungen rechnerisch korrigieren. Laut IBM sind sieben dieser Linseneinheiten im Verbund nötig, um die bislang größte Fehlerquelle, die sphärische Verzerrung zu korrigieren. Es sei jetzt möglich, Elektronenstrahlen mit Durchmessern von weniger als dem eines einzelnes Wasserstoffatoms zu erzeugen (unter 0,1 Nanometer). Die IBM-Forscher wollen damit den derzeit dünnsten Elektronenstrahl in einem Elektronenmikroskop erzeugen können.

Die Materialforschung profitiere davon in zwei Richtungen: Zum einen durch verbesserte Fehlererkennung, zum anderen durch Erkenntnisse im Materialverhalten. Weitere Informationen finden Sie hier bei IBM-Research. Ein ausführlicher wissenschaftlicher Beitrag dazu ist in der Zeitschrift "Nature" vom 8. August erschienen. IBM hat den Durchbruch zusammen mit dem Unternehmen Nion geschafft. Nion ist ein Spezialist im Bereich Ausrüstung für Elektronenmikroskope. (uba)