Het Eindhoven University nano-Film depOsition Research and Analysis Center (EUFORAC) doet zijn lange naam eer aan. Het moet wel één van de grootste vacuümopstellingen aan de TU/e zijn. “We kunnen hiermee structuren met meerdere dunne magnetische laagjes maken en analyseren”, vertelt dr. Jürgen Kohlhepp van de capaciteitsgroep Fysica van Nanostructuren van de faculteit Technische Natuurkunde. “Belangrijke toepassingen van het onderzoek daaraan zijn magnetische sensoren en computergeheugens.”
De substraten, waarop de atoomlagen opgedampt worden, zijn vaak van silicium of koper. Omdat ze van buiten komen, zijn ze te vuil -denk aan stof, oxides, vet- om hierop meteen laagjes te kunnen groeien. Door het oppervlak met argonatomen te beschieten, verdwijnt alle rotzooi, waarna door verhitten het oppervlak weer mooi vlak wordt. “Met verschillende analysetechnieken checken we vervolgens of het oppervlak inderdaad voldoende schoon en vlak is”, legt Kohlhepp uit. “Als het substraat oké is bevonden, transporteren we het naar de opdampkamer. Hier worden de gewenste laagjes aangebracht.”
De materialen voor deze laagjes, die soms maar enkele atoomlagen dik zijn, bevinden zich in een soort voorraadpotjes. Door bijvoorbeeld het potje met cobalt flink te verhitten, gaat een aantal cobaltatomen in de gasfase. Door hun kinetische energie bewegen ze in alle richtingen van het potje af. Op het relatief koude substraat condenseren de atomen dan in een mooi atoomrooster. Kohlhepp: “We kunnen de dikte van de laag vrij exact sturen door de tijdsduur waarmee we een ‘shutter’ voor het voorraadpotje weghalen. Elk materiaal heeft zijn eigen potje, zodat verschillende laagjes op elkaar opgedampt kunnen worden. Daarmee kunnen we de magnetische eigenschappen sturen”.

Tekst: Jim Heirbaut
Foto: Bram Saeys

Heeft u tips voor deze nieuwe serie; mail ze dan naar cursor@tue.nl.