Infrapunamikroskoopin käyttö elektroniikkateollisuuden mikrolaitteissa
Sovellussuunta: infrapunamikroskoopin toiminta mikropuolijohdelaitteiden lämpötilan mittauksessa.
Toiseksi tausta:
Nanoteknologian kehittyessä sen miniatyrisointia ylhäältä alaspäin on sovellettu yhä enemmän puolijohdeteknologian alalla. Meillä oli tapana kutsua IC-tekniikkaa "mikroelektroniikka"-tekniikaksi, koska transistorien koko on mikronin (10-6 metrin) tasolla. Puolijohdeteknologia kehittyy kuitenkin erittäin nopeasti, ja se etenee yhden sukupolven joka toinen vuosi ja sen koko pienenee puoleen alkuperäisestä koostaan. Tämä on kuuluisa Mooren laki. Noin 15 vuotta sitten puolijohteet alkoivat siirtyä alimikronin aikakauteen, eli alle mikronin, ja sitten oli syvän alle mikronin aikakausi ja paljon pienempi kuin mikronia. 2001 mennessä transistorin koko oli jopa alle 0,1 mikronia, eli alle 100 nanometriä. Siksi on nanoelektroniikan aikakausi, ja suurin osa tulevasta IC:stä tehdään nanoteknologiasta.
Kolmanneksi tekniset vaatimukset:
Tällä hetkellä elektronisten laitteiden päävika on lämpövika. Tilastojen mukaan 55 prosenttia elektroniikkalaitteiden vioista johtuu määritellyn arvon ylittävästä lämpötilasta. Lämpötilan noustessa elektronisten laitteiden vikaantuvuus kasvaa eksponentiaalisesti. Yleisesti ottaen elektronisten komponenttien toimintavarmuus on äärimmäisen herkkä lämpötilalle, ja luotettavuus laskee 5 prosenttia jokaista laitteen lämpötilan 1 asteen nousua kohti 70-80 asteen tasolla. Siksi laitteen lämpötila on mitattava nopeasti ja luotettavasti. Puolijohdelaitteiden koon pienentyessä ja ilmaisulaitteiden lämpötilaresoluutiolle ja tilaresoluutiolle asetetaan korkeampia vaatimuksia.
Neljänneksi, kuvaa lämpökartta paikan päällä (sijainti: tunnetun tieteellisen tutkimuslaitoksen malli: INNOMETE SI330)
