05. August 2024
Ein Forschungsteam des Paul Scherrer Instituts (PSI), der Eidgenössischen Technischen Hochschulen Zürich (ETH) und Lausanne (EPFL) sowie der University of Southern California ist es gelungen, mit Röntgenstrahlen, die in der Synchrotron Lichtquelle Schweiz (SLS) des PSI erzeugt wurden, einen Computerchip dreidimensional so hoch aufzulösen wie nie zuvor. Laut einer Mitteilung erzielten sie mit diesen Bildern einen neuen Weltrekord. Die Auflösung der Bilder des hochmodernen Computerchips beträgt vier Nanometer, das sind vier Millionstel Millimeter. Die Methode, die die Forscher für ihre Experimente verwenden, heisst Ptychographie. Dabei handelt es sich um ein röntgenmikroskopisches Verfahren, das mittels Computertechnik viele Einzelaufnahmen zu einer hochauflösenden dreidimensionalen Abbildung kombiniert. Laut der Mitteilung ermöglicht diese Technologie Fortschritte sowohl in der Informationstechnologie als auch in den Biowissenschaften.
„Seit 2010 haben wir unseren Versuchsaufbau und die Positioniergenauigkeit der Proben stetig perfektioniert. 2017 gelang uns schliesslich die räumliche Abbildung eines Computerchips mit einer Auflösung von 15 Nanometern – ein erster Rekord“, wird Mirko Holler, Physiker an der Synchrotron Lichtquelle Schweiz des PSI zitiert. „Trotz weiterer Optimierungen im Aufbau und im Algorithmus blieb die Auflösung in unserem Instrument seither konstant“. Für die aktuellen Ergebnisse arbeiteten die Forscher dann mit einer kürzeren Belichtungszeit und einem optimierten Algorithmus, um das Abbild der Probe hochauflösend zu rekonstruieren. Das aufwendige Projekt wurde vom Schweizerischen Nationalfonds gefördert. Über ihre Ergebnisse berichten die Forschenden in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature". ce/eb
