更加清晰地看半导体内部

图像提供信息-我们用肉眼可以观察到的信息使我们能够理解。不断将感知领域扩展到最初肉眼看不见的维度，推动科学向前发展。如今，越来越强大的显微镜使我们能够看到活生物体的细胞和组织，微生物世界以及无生命的大自然。

但是即使最好的显微镜也有其局限性。耶拿大学光学与量子电子研究所的Silvio Fuchs博士说：“要能够观察到纳米级及以下的结构和过程，我们需要新的方法和技术。” 这尤其适用于技术领域，例如材料研究或数据处理。Fuchs补充说：“如今，电子元件，计算机芯片或电路正变得越来越小。” 现在，他与同事一起开发了一种方法，可以显示和研究如此细小的复杂结构，甚至可以“看到内部”而不破坏它们。在最新一期的科学杂志Optica中，研究人员介绍了他们的方法-极紫外光相干层析成像技术(简称XCT)，并展示了其在研究和应用中的潜力。

光穿透样品并被内部结构反射

该研究的主要作者博士候选人菲利克斯·维斯纳(Felix Wiesner)解释说，成像程序基于光学相干断层扫描(OCT)，该技术已在眼科领域建立了多年。这些设备已经开发出来，可以无创地逐层检查眼睛的视网膜，以创建3D图像。” 在眼科医生那里，OCT使用红外光照亮视网膜。辐射的选择方式应使要检查的组织不会太强地吸收辐射，并且可以被内部结构反射。但是，耶拿(Jena)的物理学家使用极短波紫外线而不是长波红外线为他们的OCT。“这是由于我们要成像的结构的尺寸，” Felix Wiesner说。为了研究结构尺寸仅为几纳米的半导体材料，需要波长仅为几纳米的光。

非线性光学效应产生相干的极短波紫外线

产生这种极短波的紫外线(XUV)曾经是一个挑战，几乎只有在大型研究机构中才有可能。然而，耶拿物理学家在普通实验室中产生宽带XUV，并为此目的使用所谓的高谐波。这是由于激光与介质的相互作用而产生的辐射，其频率是原始光的频率的许多倍。谐波次数越高，产生的波长越短。耶拿大学非线性光学教授Gerhard Paulus教授解释说：“通过这种方式，我们使用红外激光产生波长在10到80纳米之间的光。” “与照射的激光一样，所得的宽带XUV光也是相干的，这意味着它具有类似激光的特性。”