• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Op zoek naar het erg kleine: zien van atomen
 

Op zoek naar het erg kleine: zien van atomen

on

  • 1,327 views

Een presentatie over nanotechnologie door Dr. Van Dyck (UA)

Een presentatie over nanotechnologie door Dr. Van Dyck (UA)

Statistics

Views

Total Views
1,327
Views on SlideShare
1,327
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
8
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Op zoek naar het erg kleine: zien van atomen Op zoek naar het erg kleine: zien van atomen Presentation Transcript

  • Op zoek naar het erg kleine: zien van atomen Prof. D. Van Dyck Vice-rector onderzoek Universiteit Antwerpen [email_address]
  • Wat is nanotechnologie?
  • Nano: hoe klein?
  • Nano: hoe klein?
  • Computer Chips
  • Schaling naar CMOS Technolog ie TEM. F. H. Baumann 60 nm WSix Poly-Si p+ source p+ drain n channel 182 monolayers channel 1.2 nm Gate Oxide ~ 5 Si Atoomdikte
  • 0 1 2 3 4 5 6 0 50 100 150 200 250 300 Zuurstof dikte (nm) Gate Zuurstof dikte (nm) Technology Generation (nm) 1998 1997 Bell Labs Research In 1997 was een zuurstofkanaal 20 silicium atomen dik. In 2008, zal een zuurstofkanaal 5 siliciumatomen dik zijn, . . . en minstens 2 v.d. 5 atomen zullen op het grensvlak liggen Naar atomaire schaal zuurstofkanalen 1997 1999 2003 2008 Lucent Technologies Bell Labs Innovations
  • Nanotechnologie
    • Top down: nano-electronica naar onder schalen
    • Bottom-up: kenmerken en functionaliteit op verzoek, atoom per atoom opbouwen
    • Multi- en interdisciplinair: fysica, biologie, scheikunde, electronica
    • Uitdagingen
  • Bottom-up vs. top down
  • Bottom up aanpak “ The best way to predict the future is to invent it.” -Alan Kay
  • Nanotechnologie: nu!
    • Roadmaps
    • Nieuwe instrumenten, uitrusting
    • Verbeterde productie/technologie
    • Hoge performantie structuren
    • Theorie (quantum mechanica)
    • Computer modellering
  • Technologische revoluties
    • 1730-1830:
      • Dominerende technologie: stoommachine
      • Wetenschap: mechanica, thermodynamica
    • 1830-1930:
      • Dominerende technologie : electriciteit
      • Wetenschap: electro-magnetisme
    • 1930-
      • Dominerende technologie : (micro) electronica
      • Wetenschap : vaste stof physica, quantum mechanica
    • Nanotechnologie?
  • Impact van nanotechnologie
    • Materialen en processen: coatings
    • Nano electronica, computer technologie, nano robotica: transistors
    • Geneeskunde, biotechnologie, genetica: DNA sensors
    • Ruimte, automobiel: zonnecellen
    • Milieu, landbouw, energie: intelligentie
    • Scheikunde: katalysators
  • Halfgeleiders: LED © Benny Van Daele, [email_address] InGaN/GaN
  • Technologie: LED’s
  • Nano buisjes
  • SWNT on Au
  • Nano transistors
  • Gefocusseerde kankerbehandeling
  • Theorie en experiment Experimenten Theorie x y 20 pm Al, bistable Al Cu Kwantificatie van kolomposities Scheikunde (Z-contrast beeld) Structuur (Electron Uittreegolf) Al, bistable Cu Al Charge Density Cu First principles electronische structuurberekeningen J. Plitzko, G. Campbell (LLNL), G. Duscher (ORNL), C. Kisielowski (LBNL), 2002
  • AFM microscoop
  • STM microscoop
  • Atomen zien ....
  • licht Lichtbron glas lucht Condenser lens sample Objectief lens Intermediair beeld Projecterende lens Finaal beeld Optische microscoop
  • http://www.cellsalive.com/ Optische microscoop
  • hair virus atom cm mm µm nm Å 10 -2 10 -3 10 -6 10 -9 10 -10 (m)
    • Typische resoluties voor verschillende microscopen
    Resolutie Eye OM SEM SPM TEM
  • Final image Electromagnetic Condenser lens sample E.M. objective lens Intermediate image E.M. projecting lens Electronenmicroscopie
    • Electronenmicroscoop
    filament cathode anode Fotografische plaat Fluorescent scherm
    • Lichtgolven
    electron golven
  • Resolutie golflengte
  • Resolutie electronen Electronen zijn tegelijkertijd deeltjes en golven licht = energie licht=materie E.M. + - - - - - energie = materie
  • Final beeld Electromagnetische Condenser lens sample E.M. objective lens Intermediair beeld E.M. projecting lens electromagnetische lenzen
    • Glas lenzen
    • Vacuum
    Electronenmicroscopie
    • Electronenmicroscoop
    filament cathode anode
    • Licht
    electronen Fotografische plaat Fluorescent scherm
  • diffraction Electronenmicroscopie electronenbron diffraction (reciprocal space ) beeld (up to 10 6 ) monster energie-verlies spectrometer (inelastische verstrooiing) beeldvormend systeem belinchtingssysteem
  • Scanning Electronenmicroscopie, HREM, spectroscopie A STEM / HRTEM : Tecnai G 2
    • Upgrade to HRTEM/STEM @ NCEM in 2002
      • Eerste instrument van deze soort in de US
    • Sonde grootte 0.13 nm (momenteel bij NCEM: ~1 nm)
    • Energie resolutie: 200 - 300 meV (currently: ~1eV)
    • Informatielimiet : < 0.1 nm @ 200 kV
    • Fasecontrast & Z-Contrast & Spectroscopie
    N. Browning, C. Kisielowski, LDRD, 2002-2003 spoelen Monster Gefocusseerde e-bundel HAADF Detector Beeld filter
    • Huidige technologie
    • HAADF-image
    • Locaal energie spectrum
    • Dislocatie in GaN [0001]
    • 0.2 nm
  • Halfgeleiders © Steven Hens
  • Diamant CVD films © Bert Willems, [email_address]
  • Focus variatie methode
  •  
  • Copper-segregated  5 boundary in Al[001]. (Courtesy of C. Kisielowski et al.)
  • Meyer R.R. et al., Science 289 (2000), 1324-1326.
  • Resolutie golflengte