教育新闻网硅中集成电路和量子设备的生命赋予者是由称为掺杂物的外来原子斑块制成的小结构。掺杂剂结构提供了流经电路组件的电荷载流子，从而使组件具有运行的能力。如今，掺杂剂结构仅跨越几个原子，因此需要在电路内的精确位置进行制造，并具有非常明确的电性能。目前，制造商发现很难以一种非破坏性的方式来告知他们是否已经按照这些严格要求制造了设备。一个新的成像范例有望改变所有这一切。
Keysight Technologies&JKU的Georg Gramse博士开发了一种称为宽带电力显微镜的成像模式，该模式使用一种非常尖锐的探针，该探针将电磁波发送到硅芯片中，以对表面下的掺杂剂结构进行成像和定位。格拉姆斯博士说，由于显微镜可以使用许多频率的波，因此可以提供有关掺杂剂结构周围电环境的许多以前无法访问的细节。额外的信息对于预测设备最终的性能至关重要。
该成像方法在采用模板工艺制成的两种微小掺杂剂结构上进行了测试，这在实现不同掺杂区域之间原子上清晰的界面方面是独一无二的。IBM的Tomas Skeren博士生产了世界上第一个采用这种模板工艺制造的电子二极管(电路组件只能在一个方向上通过电流)，而UCL的AlexKölker博士则创建了具有原子级精度的多级3-D 设备。
结果发表在《自然电子》杂志上，表明该技术可以拍照并分辨多达200个掺杂原子，即使它们隐藏在相同数量的Si原子之下。它可以区分某些类型的掺杂原子，也可以提供有关电荷载流子穿过结构的方式以及阻止其移动的原子尺寸“陷阱”的信息。
UCL领导小组的尼尔·库森教授说：“对于在硅上制造更小的电子产品或量子计算机的全球范围内的巨大努力，这项研究本来不是更好的时机。当您看不到芯片内部是什么时，复杂的情况就变得非常壮观，实际观察所制造的东西所需要的技术没有跟上，这已经成为硅芯片制造质量控制和信息安全的主要问题。正在制造或购买。我们的新研究将帮助解决许多此类问题。”
IBM Research的Andreas Fuhrer博士补充说：“在学会制作由两种不同的掺杂剂类型(硼和磷)组成的第一个微小的掺杂剂设备结构之后，与这个国际团队合作发现关于我们结构的细微细节非常有用，只是不可能以其他任何方式。”
