Descrizione del progetto
La nuova tecnica di nanomodellazione offre la speranza di realizzare modelli su larga scala con singole molecole
La capacità di modellare i materiali in dimensioni sempre più ridotte utilizzando la fotolitografia è alla base dei progressi della nanotecnologia. Quando la dimensione peculiare dei materiali è ridotta alla scala nanometrica, i singoli atomi e le singole molecole possono essere manipolati per alterare drasticamente le proprietà del materiale. Finora, la nanolitografia alla massima risoluzione è in grado di generare modelli fino a 20 nm. La litografia ultravioletta estrema, una tecnologia litografica di nuova generazione, è in grado di fornire modelli di dimensioni ancora più ridotte. Tuttavia, la sfocatura dell’elettrone secondario da fotoni ultra-ultravioletti ostacola la creazione di modelli di singole molecole. Il progetto Nanolace, finanziato dall’UE, sottoporrà a dimostrazione una tecnica di nanolitografia rivoluzionaria: la litografia atomica a maschera. Si perseguiranno due approcci: maschere a stato solido e maschere ottiche. In caso di successo il progetto sarà il primo ad utilizzare i condensati di Bose-einstein per la litografia e il primo a sottoporre a dimostrazione la litografia basata su una maschera a risoluzione nanometrica, rivoluzionando il mondo del micro e dell’elettronica quantistica.
Obiettivo
Lithography refers to the transfer of a pattern onto a substrate. Lithography techniques are used in the production of a huge range of devices and materials ranging from microelectronics and MEMS devices to optical metamaterials and smart surfaces for medical and other applications. The ultimate goal and limit of lithography is to obtain fast and large scale patterning which enables the controlled positioning of individual molecules or atoms. This requires fast, large scale single nm resolution patterning. At the moment no techniques are available that can do that. Fast positioning of individual molecules or atoms over large areas can path the way for the creation and industrial application of whole new classes of materials and devices including room temperature quantum electronic devices, electronic metamaterials as well as nano filtration membranes and can push the performance of todays microelectronics.
The highest resolution (~20 nm), fast, large scale lithography technique today is photolithography where a photon beam is projected through a mask, so that the pattern from the mask is replicated by direct imaging on a substrate coated with resist. Next generation Extreme Ultra Violet (EUV) lithography uses 92 eV photons and is targeted to deliver 8 nm resolution. The EUV ultimate limit, determined by the secondary electron generation blur, is estimated to be around 6 nm, which does not enable single nm resolution patterning. Further reductions in the photolithography resolution of the patterning would increase the photon energy, exacerbating the secondary blur.
In Nanolace, a radical breakthrough to reach nm resolution lithography will be demonstrated: single nm resolution patterns will be generated with solid state and optical masks, proposed by partners in the consortium using metastable and Bose Einstein condensated atoms. Nanolace will be the first demonstration of lithography with a Bose Einstein condensate.
Campo scientifico
Programma(i)
Invito a presentare proposte
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
5020 Bergen
Norvegia