據(jù)埃因霍溫科技大學(xué)報(bào)道，電氣工程師斯特凡諾斯·安德魯（Stefanos Andreou）建造了一種非凡的傳感器，其精確度小于原子大小。

　　為了使計(jì)算機(jī)速度更快，需要更小的芯片，出生于塞浦路斯的博士生安德魯建造了一個(gè)傳感器，利用該傳感器可以測量小于原子寬度的形變。光刻機(jī)制造商阿斯麥（ASML）也許可以使用這項(xiàng)技術(shù)來提高其機(jī)器的精度。

　　使用ASML的最新極紫外光刻機(jī)，生產(chǎn)出的計(jì)算機(jī)芯片其細(xì)節(jié)尺寸不超過幾納米，當(dāng)考慮到一毫米相當(dāng)于一百萬納米時(shí)，這絕非易事。像這樣的芯片上的電路是使用光刻技術(shù)生產(chǎn)的：借助紫外線將圖案蝕刻到硅片上。由于芯片生產(chǎn)需要在彼此之上堆疊多個(gè)圖案，因此硅片（生產(chǎn)中稱為晶圓）的定位需要非常精確。

　　安德魯解釋說，即使是最輕微的晶圓變形也會(huì)引起問題，“這些晶圓實(shí)際上非常堅(jiān)硬，但是由于受到重力的作用使它們略微變形。對(duì)這種變形的測量使ASML有機(jī)會(huì)以某種或其他方式對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，然后獲得了生產(chǎn)甚至更小的芯片的可能性。” 這促使塞浦路斯人以此作為他的博士學(xué)位課題。安德魯致力于設(shè)計(jì)一種基于玻璃纖維的特殊傳感器，該傳感器能夠測量每米大約1納米的變形。

　　這種超高精度傳感器的原理是，可以以非常高的精度測量激光頻率的偏差（一種被稱為“光纖布拉格光柵（Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG）”的原理），這種玻璃纖維經(jīng)過了多種處理，對(duì)于非常特定的顏色（顏色既光的頻率）的光變得不透明。這個(gè)諧振頻率依賴于纖維被拉伸的程度。

　　安德魯解釋說，光纖布拉格光柵可以應(yīng)用于光刻機(jī)中的運(yùn)動(dòng)部件，用來測量晶圓的變形。在碩士生羅爾·范德宗（Roel van der Zon）的協(xié)助下，安德魯在實(shí)驗(yàn)室中測試了基于這種光纖布拉格光柵傳感器的測量系統(tǒng)。“實(shí)際上，ASML需要數(shù)十個(gè)這樣的傳感器，但這沒問題：它們可以廉價(jià)生產(chǎn)并且?guī)缀鯖]有重量。”

　　安德魯博士生指出，他們達(dá)到的每米5納米的精度意味著在傳感器尺度上（長度僅為幾厘米）中，可以測量幾十皮米（picometer，10^-12米）的變形。比原子的直徑還小，然而，在達(dá)到這種不可能的準(zhǔn)確性之前，必須解決許多問題。

　　其中最重要的是，需要先進(jìn)的穩(wěn)定技術(shù)來確保由安德魯使用的激光具有正確的頻率，這種激光由Smart Photonics生產(chǎn)的光子芯片產(chǎn)生。最大的挑戰(zhàn)是這樣的，即傳感器的共振頻率不僅取決于變形，還取決于溫度。安德魯解釋說。“這種影響實(shí)際上要大得多， 當(dāng)溫度變化千分之一攝氏度時(shí)，它將導(dǎo)致測量偏差，相當(dāng)于每米變形10納米。”

　　為了補(bǔ)償不可避免的溫度波動(dòng)，安德魯將用于測量的激光分為兩個(gè)分量：“對(duì)于這些分量或偏振態(tài)中的每一個(gè)，光纖在溫度和諧振頻率之間顯示出不同的關(guān)系。這抵消了溫度的影響，從而可以非常精確地確定變形，準(zhǔn)確度是過去的十倍。一旦系統(tǒng)得到充分優(yōu)化，就應(yīng)該可以對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)。”