Das kleinste Loch der Welt

Wissenschaftler der Harvard University haben mit Hilfe eines Ionenstrahls ein Loch von wenigen Nanometern Durchmesser in ein Siliziumnitrid-Substrat gebohrt. Mit der neuen Technik könnten die Wissenschaftler Nano-Strukturen in Halbleiter eingravieren, die bislang als unmöglich zu produzieren galten.

Jiali Li und seine Kollegen schossen einen Strahl aus Argon-Ionen auf eine Siliziumnitrid-Oberfläche – der Ionenstrahl schlägt Atome aus der Festkörper-Oberfläche und erzeugt so ein Loch. Die Wissenschaftler maßen die Rate der durch das Loch fliegenden Ionen und stellten fest, dass sich das Loch unter bestimmten Prozess-Bedingungen wieder verkleinert, wie sie in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature berichten (Nature 412, S. 166-169). Den physikalischen Mechanismus, der zu dieser "Selbstheilung" führt, können die Wissenschaftler im Detail noch nicht erklären – über eine geeignete Rückkopplung der Ionen-Zählrate auf den Ionenstrahl können sie die Größe der erzeugte Nanoporen aber gezielt steuern. Die "Ionenstrahl-Bildhauerei" bietet nach Ansicht der Wissenschaftler vielversprechende Möglichkeiten für die Nano-Elektronik. (wst)