Aparatura laboratoryjna do wytwarzania nanostruktur na Uniwersytecie Warszawskim

Aparatura laboratoryjna do wytwarzania nanostruktur na Uniwersytecie Warszawskim

Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego wzbogacił się o aparturę do trawienia zogniskowaną wiązką jonów (FIB)dzięki której wyprodukowano pierwsze mikrofilary, mikroskopijne konstrukcje półprzewodnikowe mogące służyć jako wydajne źródła światła. Aparatura zakupiona przez Instytut Fizyki Doświadczalnej FUW jest jednym z zaledwie kilku tego typu urządzeń w kraju – podano w komunikacie Wydziału Fizyki UW.

Fizycy z Uniwersytetu Warszawskiego zamierzają wykorzystać nową aparaturę do budowy mikrofilarów będących źródłami żółtego promieniowania laserowego. Mikrolasery emitujące światło żółte powstaną w ramach projektu „Lider”. Mogą być przydatne w tych dziedzinach telekomunikacji, gdzie stosuje się światłowody z tworzyw sztucznych, najsłabiej tłumiące właśnie światło żółte.

Mikrofilary są odmianą mikrownęk optycznych, czyli struktur, wewnątrz których fotony pozostają stosunkowo długo i są uwięzione w małej objętości. Mikrofilary otrzymuje się trawiąc podłoże, wcześniej skonstruowane z wielu warstw materiałów półprzewodnikowych o precyzyjnie dobranych właściwościach. „Podłoża, z których obecnie wykonujemy mikrofilary, powstały na Uniwersytecie w Bremie. Wkrótce będziemy je wytwarzać także u nas, za pomocą właśnie instalowanego kolejnego nabytku Wydziału – aparatury do epitaksji z wiązki molekularnej MBE", mówi doktorant Tomasz Jakubczyk z Zakładu Fizyki Ciała Stałego Instytutu Fizyki Doświadczalnej FUW.

Aby zbudować mikrofilar, naukowcy muszą precyzyjnie usunąć materiał z podłoża w taki sposób, aby powstał słupek o średnicy i wysokości liczonych w mikrometrach. W tym celu wykorzystują urządzenie Helios NanoLab, pozwalające trawić podłoże za pomocą wiązki jonów galu. Po przyspieszeniu do wysokich energii, jony są ogniskowane z dokładnością do kilku nanometrów i kierowane w wybrane punkty podłoża. Ponieważ jony galu mają spore rozmiary i masę, nie wnikają do wnętrza materiału, lecz wybijają atomy z jego powierzchni. Wybite atomy rozchodzą się w próżni komory badawczej. Efekty pracy wiązki można natychmiast ocenić za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego, będącego integralną częścią urządzenia. Oprócz mikrofilarów można tą metodą wytwarzać wiele innych przestrzennych struktur półprzewodnikowych.

Zakupu wartego pięć milionów złotych sprzętu do trawienia zogniskowaną wiązką jonów dokonano w ramach projektu Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii, współfinansowanego ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka na lata 2007-13. Z nowej aparatury będą mogli korzystać zarówno naukowcy UW jak i studenci Wydziału Fizyki UW zajmujący się fizyką materii skondensowanej, oraz studiujący na niedawno uruchomionym makrokierunku Inżynieria nanostruktur.

Na załączonym zdjęciu pierwsze mikrofilary wytworzone na Wydziale Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Zdjęcia z mikroskopu elektronowego.

(pj)