Nanometrología

Erro al crear miniatura:

Investigació sobre nanometrología de pròxima generació del NIST.

La nanometrología és un subcampo de la metrologia que s'ocupa de la ciència de la medició a escala nanométrica. La nanometrología eixercita un paper crucial per a produir nanomateriales i dispositius en un alt grau de precisió i fiabilitat en la nanofabricación.

Un dels reptes en este camp és desenrollar o crear noves tècniques i normes de medició per a satisfer les necessitats de la fabricació alvançada de pròxima generació, que es basarà en materials i tecnologies a escala nanométrica. Les necessitats de medició i caracterisació de les noves estructures i característiques de les mostres superen en créixens les capacitats de la ciència de la medició actual. Els alvanços prevists en les indústries nanotecnológicas emergents de EE. UU. exigiran una metrologia revolucionària en una resolució i una precisió majors de lo que s'havia previst fins ara.

Introducció

El control de les dimensions crítiques és el factor més important en nanotecnología. Hui en dia, la nanometrología es basa en gran mida en el desenroll de la tecnologia de semiconductors. La nanometrología és la ciència de la medició a escala nanométrica. Nanómetro o nm equival a 10^-9 m. En Nanotecnología és important un control precís de les dimensions dels objectes. Les dimensions típiques dels nanosistemas varien entre 10 nm i uns centenars de nm, i per a fabricar estos sistemes és necessari medir fins a 0,1 nm.

Erro al crear miniatura:

"Microscopi electrònic d'agranada".

En la nanoescala, per les seues reduïdes dimensions, poden observar-se varis fenomens físics nous. Per eixemple, quan el tamany del cristal és menor que el camí lliure mig del electró, la conductivitat del cristal canvia. Un atre eixemple és la discretización de les tensions en el sistema. Resulta important medir els paràmetros físics per a aplicar estos fenomens a l'ingenieria dels nanosistemas i a la seua fabricació. La medició de la llongitut o el tamany, la força, la massa, les propietats elèctriques i unes atres s'inclou en la nanometrología. El problema és cóm medir-les en fiabilitat i precisió. Les tècniques de medició amprades en macrosistemas no poden utilisar-se directament per a medir paràmetros en nanosistemas. S'han desenrollat vàries tècniques basades en fenomens físics que poden utilisar-se per a medir o determinar els paràmetros de nanoestructuras i nanomateriales. Algunes de les més populars són la difracció de rajos X, la microscopía electrònica de transmissió, la microscopía electrònica de transmissió d'alta resolució, la microscopía de força atòmica, la microscopía electrònica d'agranada, la microscopía electrònica d'agranada d'emissió de camp i el método Brunauer, Emmett, Teller per a determinar la superfície específica.

La nanotecnología és un camp important pel gran número d'aplicacions que té i s'ha fet necessari desenrollar tècniques de medició més precises i normes acceptades a nivell mundial. D'ahí que siga necessari alvançar en el camp de la nanometrología.

Necessitats de desenroll

La nanotecnología pot dividir-se en dos branques. La primera és la nanotecnología molecular, que implica la fabricació ascendent, i la segona és la nanotecnología d'ingenieria, que implica el desenroll i processament de materials i sistemes a nanoescala. Les ferramentes i tècniques de medició i fabricació necessàries per a abdós branques són llaugerament diferents.

Ademés, els requisits de la nanometrología són diferents per a l'indústria i les institucions d'investigació. La nanometrología de l'investigació ha progressat més ràpidament que la de l'indústria, principalment perque l'aplicació de la nanometrología a l'indústria és difícil. En la nanometrología orientada a l'investigació, la resolució és important, mentres que en la nanometrología industrial la precisió primera sobre la resolució. Ademés, per raons econòmiques, en la nanometrología industrial és important que els costs de temps siguen baixos, mentres que en la nanometrología d'investigació no ho és. Les diverses tècniques de medició disponibles en l'actualitat requerixen un entorn controlat, com el buit, sense vibracions ni sorolls. Ademés, en nanometrología industrial es requerix que les medicions siguen més quantitatives en un número mínim de paràmetros.