|  | 19 июня 2016 | Новости науки и техники

Новая терагерцовая технология позволяет "заглянуть" внутрь кристаллов полупроводниковых чипов

Элементы кристалла чипа


Группа ученых из университета Эксетера (University of Exeter), университета Глазго (University of Glasgow) и компании QinetiQ разработала технологию, которая позволяет видеть сквозь кремниевые подложки и производить поиски крошечных дефектов, возникших в ходе производства кристаллов полупроводниковых чипов. В качестве доказательства работоспособности технологии ученые произвели изучение кремниевого кристалла с подложкой, толщиной 115 микрометров, а дефекты были обнаружены за счет регистрации аномалий в движении электронов в полупроводниковом материале, которое возникает под воздействием терагерцового излучения.

Токопроводящий кремний является прозрачным для терагерцового излучения, излучения, находящегося между инфракрасном и микроволновым диапазонами электромагнитного спектра, с длинами волн от 150 нанометров до 1.5 миллиметров. Просветив, словно рентгеном, терагерцовыми лучами область кристалла чипа, размерами 2 на 2 миллиметра, ученые получили достаточно точное изображение структуры кристалла, на котором было видно даже мельчайшие дефекты.

Структура устройства терагерцовой съемки


Основой нового метода терагерцовой съемки является сверхскоростной титаново-сапфировый лазер с длиной волны 800 нм, который вырабатывает импульсы, длительностью в несколько единиц и десятков фемтосекунд. Преобразование импульсов света лазера в импульсы терагерцового излучения производится при помощи оптико-электронных компонентов, изготовленных из теллурида цинка (ZnTe). Несколько стандартных оптических приборов используются для направления и фокусировки полученных терагерцовых лучей в необходимой точке пространства, а обратное превращение лучей в электрический сигнал (детектирование), производится при помощи компонентов, опять же изготовленных из теллурида цинка.

Высокая разрешающая способность изображений, которая получается за счет использования специальной модуляции импульсов терагерцового излучения, позволяет различить дефекты, размерами до 8 микрометров. А дальнейшее совершенствование данной технологии позволит разработать методы неразрушающего промышленного контроля, которые можно применять на производствах, занимающихся изготовлением полупроводниковой продукции.

Снимки кристалла чипа


А еще в более далекой перспективе подобные методы могут быть использованы для исследований тонких срезов биологических тканей с целью выявления симптомов некоторых заболеваний. К сожалению, для исследований толстых слоев тканей биологической природы терагерцовое излучение подходит не очень хорошо. Ведь в этих тканях содержится большое количество воды, молекулы которой эффективно поглощают электромагнитные волны терагерцового диапазона.




Ключевые слова:
Терагерцовое, Излучение, Лазер, Снимок, Кристалл, Кремний, Дефект, Полупроводник, Чип, Производство

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Применение углеродных нанотрубок позволило создать гибкий и портативный ска ...
  • Создан маленький и простой сенсор, позволяющий детектировать импульсы тераг ...
  • Создан самый мощный на сегодняшний день терагерцовый лазер на чипе
  • Создан новый миниатюрный источник излучения терагерцового диапазона, работа ...
  • Самый маленький в мире терагерцовый сканер позволит заглянуть внутрь отдель ...




  • Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.