Poiché i chip dei computer e altri dispositivi elettronici continuano a ridursi di dimensioni, diventano sempre più sensibili alla contaminazione. Però, rilevare l'equivalente in nanoscala di una macchia d'acqua su una finestra è incredibilmente impegnativo. È essenziale, anche se, poiché questi difetti quasi invisibili di questi componenti possono interferire con il corretto funzionamento.

I ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) hanno ora adattato un metodo ottico a basso costo per esaminare la forma di piccoli oggetti in modo che possa rilevare alcuni tipi di nanocontaminanti inferiori a 25 nanometri (nm) di altezza, circa le dimensioni di un piccolo virus. La tecnica potrebbe essere facilmente incorporata nel processo di fabbricazione di dispositivi a semiconduttore, ha detto il ricercatore del NIST Kiran Attota.

Al NIST, Attota ha aiutato il pioniere del metodo, nota come microscopia ottica a scansione passante (TSOM), circa 15 anni fa. TSOM trasforma un convenzionale, microscopio ottico economico in un potente strumento di misurazione della forma tridimensionale su scala nanometrica. Invece di registrare un singolo, immagine nitida quando un campione si trova a una distanza fissa dall'obiettivo, il microscopio effettua diverse sfocature, immagini bidimensionali, ciascuno con il campione a una distanza diversa dallo strumento e dalla fonte di illuminazione. (Collettivamente, queste immagini contengono molte più informazioni di una singola immagine a fuoco.)

Un computer estrae quindi la variazione di luminosità, il cosiddetto profilo di luminosità, in ogni immagine. Ogni profilo di luminosità è diverso perché per ogni immagine, il campione risiede a una distanza diversa dalla sorgente luminosa. Combinando questi profili bidimensionali, il computer costruisce un finemente dettagliato, immagine tridimensionale del campione.

Infatti, Attota e i suoi colleghi hanno originariamente sviluppato la tecnica per registrare la forma tridimensionale completa di piccoli oggetti, per non rilevare i nanocontaminanti. Ma ottimizzando sia la lunghezza d'onda della sorgente luminosa che l'allineamento del microscopio, il team ha prodotto immagini TSOM con l'elevata sensibilità necessaria per rivelare la presenza di nanocontaminanti in un piccolo campione di materiale semiconduttore.

Poiché il metodo TSOM ottimizzato non richiede apparecchiature costose e può visualizzare campioni in tempo reale, la tecnica è pronta per essere adottata dai produttori, Notato Atto.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione del NIST. Leggi la storia originale qui.