可加工出15纳米微观形貌的硅探针

    位于苏黎世的IBM研究院的科学家已经开发出一种新技术，可以用一根硅探针加工出微型结构。这种硅探针长度为500纳米，有一个尺寸仅为几纳米的尖锐针尖——比一根削尖了的铅笔小10万倍。
    IBM研究院纳米制造团队的经理Michel Despont介绍说，这种工艺方法能加工出小至15纳米的微小图案和结构，“现在，我们受到针尖直径的限制。为了加工出更小的尺寸，唯一要做的是设计出更好的针尖。”
    Despont指出，这种材料去除技术将有助于在电子、芯片技术、医疗、生命科学和光电技术等领域开发尺寸达纳米级的微型物体。
    这种硅探针附着在一根可以弯曲的悬臂上，该悬臂能以1纳米的精度扫描被加工基材。Despont说，“探针和悬臂都是用与制造微电子芯片相同的方法制成的。不过，为了加工出探针的锥形，我们采用了一种特殊的技术，通过蚀刻材料，形成了类似锥形的结构。
    通过加热和施力，硅探针可以按照预先确定的图案去除基体材料。因此，它的加工方式就像一台“纳米铣削”机床，只不过它不会产生切屑，而是利用力和热使材料蒸发。
    就像常规铣削一样，通过调整切削力，或重复加工个别的点，就能以纳米精度去除更多基体材料。Despont说，“通常，我们施加的切削力范围为10－100纳牛顿。悬臂端的温度通常为500－700℃。探针与保护层界面处的温度通常为悬臂上产生温度的一半，它使探针足以抵御蒸发作用的影响。”
    这种纳米加工技术的另一个优势是，通过用相同的探针产生一个加工结构的图像，就能直接对样品进行评估。而其他一些加工方法（如电子束刻蚀加工）则无法做到这一点。Despont说，采用刻蚀加工时，“你可以预先进行测试，了解自己的加工参数是多少，但你在加工过程中却无法对工艺实施控制，你必须等到加工结束后，才能知道加工结果是否恰当。”
    Despont认为，这种纳米加工技术可能会在两年内实现商业化。该研究团队正在寻找一家刀具制造商，以向其发放由IBM开发的该技术的使用许可证。