Новосибирский нанометр - самый точный в мире

02.03.2012

Новосибирские физики завершили уникальную работу по созданию вещественных наноэталонов.

У сделанного ранее и сертифицированного в Германии эталона длина была 20 нанометров. В институте физики полупроводников пошли дальше и из кремния сделали комплект эталонов, где самый маленький 0,3 нанометра. Росстандарт утвердил его как средство измерения.

Эталон метра был изготовлен в Париже в 1799 году. Многие, наверняка, помнят картинку из школьного учебника физики: платиновый метр под стеклянным колпаком. Прошло более 200 лет и пришло время наноэталона.

Наноэталон не в Париже и не под стеклом. Он в новосибирском институте физики полупроводников. Вот в этом специальном чемодане, в пластмассовой коробочке. Как когда-то было с эталоном метра, его копии начали передавать туда, где они нужны.

Человеческий глаз, телевизионная камера видят здесь крохотную полоску. Только с помощью мощных микроскопов можно увидеть собственно наноэталоны. Их в комплекте шесть штук. Работа по их созданию шла несколько лет. И вот Росстандарт утвердил их как средство измерения.

«Эти образцы позволяют калибровку и поверку микроскопов (атомно-силовых, интерференционных) в диапазоне размеров от 0,3 нанометра, то есть меньше нанометра, до 30 нанометров, — рассказывает Дмитрий Щеглов, научный сотрудник лаборатории нанодиагностики и нанолитографии института физики полупроводников СО РАН. — То есть мы захватили весь диапазон, который в нанотехнологиях используется».

Работа была нелегкой и неформальной. Физика и метрология — сами по себе не простые науки, а их стык в такой наносфере это целая история.

«Нужно было разрезать кристалл поперек, положить на поверхность и посмотреть в электронном микроскопе высоту ступеньки, — комментирует Людмила Федина, ведущий научный сотрудник лаборатории нанодиагностики и нанолитографии института физики полупроводников СО РАН. — Казалось бы, тривиальная задача, но до нас этого никто не сделал. Было очевидно, что слишком точно мы не сможем. Но до 4 знака мы можем измерить и этого вполне достаточно для поверки приборов».

Чтобы изготовить наноэталоны в институте создали технологию получения кристаллов кремния с идеально ровной поверхностью, где все атомы на одном уровне, ни один не выступает.

«Эту поверхность можно использовать как зеркало, — говорит Сергей Ситников, младший научный сотрудник лаборатории нанодиагностики и нанолитографии института физики полупроводников СО РАН. — С помощью этого зеркала путем оптических, то есть интерференционных измерений, можно было измерить высоту атомной ступени, той самой, которая 0,3 нанометра».

На столах у микроскопов — множество объектов для исследования. Химия, биология, физика — они сейчас развиваются именно в наносфере. Поэтому здесь, в центре коллективного пользования всем крайне важна точность. Теперь, с появлением эталонов, ученые уверенны в калибровке микроскопов, и значит в высочайшей точности исследований. Содержимое, этого чемодана, говорят эксперты, оценить сложно. И ценность, и значимость очень высоки.

Мария Гарифуллина

Источник: RusNanoNet

Возврат к списку