Vi förväntar oss att våra elektroniska enheter, som mobiltelefoner och datorer, att arbeta ordentligt och bli ännu bättre med tiden och sällan tänka på de fantastiska innovationer som gör detta möjligt. Forskare utvecklar en fribärande array som kan ha en viktig inverkan på syntes och analys av nanostrukturer som kan förbättra kvalitetskontrollen av mobiltelefonkameralinser.
En cantilever är en mycket tunn enkel nål som för närvarande används för kvalitetskontroll på nanoskala, men för att förbättra och påskynda processen utvecklar forskare en rad nålar, en fribärande array, fungerar samtidigt. Förutom att hitta defekter på mircochips kan denna array gynna den optiska industrin genom att förbättra kvalitetskontrollen av mobiltelefonkameralinser.
Forskare använder Scanning Proximity Probes (SPP) för att analysera kvaliteten på elektroniska enheter genom att skanna deras komponenters ytor på atomnivå. Nuvarande, enstaka prober används och skanningshastigheten är mycket långsam. Varje sond, en cantilever som består av en specialiserad kiselnål som bara är några mikrometer bred och som är osynlig för blotta ögat, vibrerar när de passerar över en yta. Dessa vibrationer omvandlas till elektriska signaler och tolkas sedan av en dator som skapar en tredimensionell skanning. På så sätt kan forskarna se hur en viss yta ser ut i detalj. Utan dessa typer av känsliga nanoverktyg skulle det vara omöjligt att se om alla komponenter i nanostorlek var på rätt plats och kvaliteten skulle därför bli sämre. Begränsningen för skanningsområdets storlek och skanningshastigheten har varit SPP nanoverktygens mekaniska resonans frekvenser.
För att öka skanningshastigheten och analysera större ytor forskare från Tyskland, Polen, Sverige, Storbrittanien, Slovakien, Bulgarien, Schweiz och Frankrike har gått samman i det EU-kommissionsfinansierade projektet PRONANO - Proceedings of the Integrated Project on Massively Parallel Intelligent Cantilever Probe Platforms for Nanoscale Analysis and Synthesis. De utvecklar en fribärande array för parallell drift som kan ha en viktig inverkan på syntes och analys av nanostrukturer.
Cantilevers används inte bara för ytanalys utan för nanolitografi, kontroll av kritiska dimensioner och datalagring. PRONANO fribärande array kan också gynna områden som den optiska industrin, där man har visat sig kunna peka ut defekter i vissa typer av linser tio gånger snabbare än den teknik som används idag, vilket skulle kunna öka produktionen från denna industri.
När denna fribärande array når marknaden kan den förbättra prestandan och sänka priset på datorer och mobiltelefoner, samt förbättra kvalitetskontrollen av objektiv för kameror i mobiltelefoner. Dessutom, när defekta produkter hittas och kasseras tidigare i produktionsprocessen, det kan innebära att den här nya konsolen blir ett mycket mer miljövänligt alternativ. Dock, detta beror till exempel på produktionsproceduren för fribärarmatrisen.
