Researchers at the Low Temperature Laboratory of Aalto University (Helsinki, Finland) and at Scuola Normale Superiore (SNS, Pisa, Italy) have developed a new type of a sensor for the detection of tiny magnetic fields. The device bears a strong resemblance to traditional SQUID magnetometers (Superconducting Quantum Interference Device), found in numerous applications. The new structure benefits from very small power dissipation and a simple method of measurement at low frequencies.

The key element of the device is a loop made of a thin film of superconducting metal deposited on an insulating substrate. A small section of the loop, with a typical length between few tens and few hundreds of nanometers, is replaced by a normal, non-superconducting metal. Due to the so-called proximity effect, the normal-conducting metal acquires features reminiscent of a weak superconductor. This phenomenon takes place in the interface region whenever a normal metal is placed in good electrical contact with a superconductor. Most importantly for the new structure, entitled SQUIPT (Superconducting Quantum Interference Proximity Transistor), certain properties of the normal metal start to depend on the amount of magnetic flux threading the loop. Unlike in SQUID sensors, the SQUIPT converts a change in the flux into a change in electric current or voltage in a tunneling junction between the normal metal and an additional superconducting electrode. In such a structure, electrons tunnel quantum mechanically through a thin insulating oxide layer separating the normal and superconducting electrodes.

The SQUIPT utilizes the well known electrical transport properties of metallic tunnel junctions, as well as the flexibility, originating from the superconducting proximity effect, in choosing the materials and device dimensions. So far, measurements have been performed mostly at temperatures of approximately 0.1 degree above the absolute zero. With a suitable choice of the superconducting material, however, the device will function also at liquid helium temperatures (around 4 Kelvins, or –269°C) relevant for many practical applications.

“Our original idea was to study the influence of the proximity effect on the heat flow between the normal metal electrons and lattice vibrations, tells Prof. Jukka Pekola from the Low Temperature Laboratory, leader of the Finnish part of the joint research effort. “Soon we noticed that the structure performs well as a sensitive magnetometer. The prototype structures were not optimized in several respects, but the predicted sensitivities and noise properties seem promising”, he clarifies.

The research was reported in the online edition of Nature Physics on Feb 28th, 2010.

F. Giazotto, J. T. Peltonen, M. Meschke, and J. P. Pekola, SQUIPT - Superconducting Quantum Interference Proximity Transistor http://dx.doi.org/10.1038/nphys1537

 

For additional information, please contact:

Professor Jukka Pekola Low Temperature Laboratory, Aalto University PICO-group, Micronova tel. +358 9 470 24913 jukka.pekola(at)tkk.fi

Senior researcher Matthias Meschke matthias.meschke(at)ltl.tkk.fi

Researcher Joonas Peltonen joonas.peltonen(at)ltl.tkk.fi

 

“Miniature light sources for contact lens displays” by Aalto University School of Science and Technology in Micronova presented by Sami Suihkonen achieved the third place in the Otaniemi Demo House favourite demo voting.

Sami Suihkonen presented a joint project of Aalto University, Department of Micro and Nanosciences, and the University of Washington. The demo presents the use of micro-array LEDs for displays embedded in contact lenses. The goal is to fabricate a display of a few hundred pixels in a contact lens that operates with RF energy transfer.

 

 

More information of the 2010 Otaniemi Demo Day

http://research.nokia.com/Otaniemi_demo_house

 

Micronova Nanofabrication Centre Nanofab is a joint organization of VTT and Aalto University, School of Science and Technology offering cleanroom services on common basis from January 1, 2010.

At this point the new organization is based on a collaboration agreement and personnel from both host organizations, altogether 20 people, are working for the new Nanofab. For cleanroom users, companies and academic users, this renewal offers access to the whole cleanroom area in Micronova and it makes the processing services available in a larger range.

Coordinator Appointment

M.Sc. Tommy Holmqvist was appointed to Nanofabrication Centre's, Nanofab, Coordinator from January 1, 2010.

As the Coordinator, Tommy will work closely together with VTT's and Aalto University School of Science and Technology's technical staff, as well as researchers and also acts as a link between the outside users and Micronova?s units. Tommy will be in charge of:

- developing services for outside users of Nanofab?s facilities
- giving technical support for the users
- organising user training
- developing process support functions at Micronova Nanofab
- marketing of Micronova Nanofab?s services for companies and academic users

Tommy is a well known face to most people on the Aalto Univesity side of Micronova. As the new coordinator for Nanofab he will soon be an equally familiar face on the VTT side. He was born and raised in Skåne in the very south of Sweden but has stayed in Finland for almost six years now. He is preparing to defend his PhD thesis under the instruction of Prof. Jukka Pekola in PICO group. The thesis is about thermometry at low temperatures using normal metal tunnel junctions as probes.

"As Coordinator in Micronova Nanofab I will certainly benefit from the thesis work since it has involved a lot of work inside the cleanroom. So, please contact me in any matters related to cleanroom services", says Tommy.

Outside work Tommy likes to cook and enjoys reading a good book with the main interest in popular history. To stay in shape he jogs regularly.

Contacts in Micronova Nanofab:

Tommy Holmqvist
Coordinator
Micronova Nanofab
tommy.holmqvist@tkk.fi
Tel: +358505663497

Ulrika Gyllenberg
Technology Manager, VTT
ulrika.gyllenberg@vtt.fi
Tel. 020 722 6664 or 040 541 6184

Veli-Matti Airaksinen
Director
Aalto University, School of Science and Technolgy
veli-matti.airaksinen@tkk.fi
Tel. (09) 470 26075 or 050 341 4766

 

Researchers from Helsinki University of Technology (Finland), University of New South Wales (Australia), and University of Melbourne (Australia) have succeeded in building a working transistor, whose active region composes only of a single phosphorus atom in silicon. The results have just been published in Nano Letters.

The working principles of the device are based on sequential tunneling of single electrons between the phosphorus atom and the source and drain leads of the transistor. The tunneling can be suppressed or allowed by controlling the voltage on a nearby metal electrode with a width of a few tens of nanometers.

Figure caption: (a) Colored scanning electron microscope image of the measured device. Aluminum top gate is used to induce a two-dimensional electron layer at the silicon-silicon oxide interface below the metallization. The barrier gate is partially below the top gate and depletes the electron layer in the vicinity of the phosphorus donors (the red spheres added to the original image). The barrier gate can also be used to control the conductivity of the device. All the barrier gates in the figure form their own individual transistors.
(b) Measured differential conductance through the device at 4 Tesla magnetic field. The red and the yellow spheres illustrate the spin-down and -up states of a donor electron which induce the lines of high conductivity clearly visible in the figure.
[The image of the original article: http://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/production/nalefd/0/nalefd.ahead-of-print/nl901635j/images/medium/nl-2009-01635j_0003.gif. For copyrights of this image, please contact copyright@acs.org.]

 

The rapid development of computers, which created the present information society, has been mainly based on the reduction of the size of transistors. We have known for a long time that this development has to slow down critically during the future decades when the even tighter inexpensive packing of transistors would require them to shrink down to the atomic length scales. In the recently developed transistor, all the electric current passes through the same single atom. This allows us to study the effects arising in the extreme limit of the transistor size.

“About half a year ago, I and one of the leaders of this research, Prof. Andrew Dzurak, were asked when we expect a single-atom transistor to be fabricated. We looked at each other, smiled, and said that we have already done that”, tells Dr. Möttönen. “In fact, our purpose was not to build the tiniest transistor for a classical computer, but a quantum bit which would be the heart of a quantum computer that is being developed worldwide”, he continues.

Problems arising when the size of a transistor is shrunk towards the ultimate limit are due to the emergence of so-called quantum mechanical effects. On one hand, these phenomena are expected to challenge the usual transistor operation. On the other hand, they allow classically irrational behavior which can, in principle, be harnessed for conceptually more efficient computing, quantum computing. The driving force behind the measurements reported now is the idea to utilize the spin degree of freedom of an electron of the phosphorus donor as a quantum bit, a qubit. The researchers were able to observe in their experiments spin up and down states for a single phosphorus donor for the first time. This is a crucial step towards the control of these states, that is, the realization of a qubit.

Original research article has been published in Nano Letters on Dec. 1st, 2009:
Transport Spectroscopy of Single Phosphorus Donors in a Silicon Nanoscale Transistor,
Kuan Yen Tan, Kok Wai Chan, Mikko Möttönen, Andrea Morello, Changyi Yang, Jessica van Donkelaar, Andrew Alves, Juha-Matti Pirkkalainen, David N. Jamieson, Robert G. Clark, and Andrew S. Dzurak,
Nano Lett., Article ASAP, DOI: 10.1021/nl901635j (2009).
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl901635j

 
For more information contact

Dr. Mikko Möttönen
Department of Applied Physics
Helsinki University of Technology
mikko.mottonen*at*tkk.fi
+358947022342 or +358505940950

Prof. Andrew Dzurak
Centre for Quantum Computer Technology
University of New South Wales
a.dzurak(å)unsw.edu.au
+61293856311

 

Micronova is a joint research centre of VTT – Technical Research Centre of Finland, and TKK – Helsinki University of Technology. Micronova is also Finland’s leading centre for micro- and nanotechnology. We are looking for a Coordinator to develop Micronova’s services and organisation as a National Research Infrastructures (KTI). The position is open for a fixed term until 31.12. 2010, and its continuation is dependent on the future funding for KTI activities.

The Coordinator will work closely together with VTT’s and TKK’s technical staff, as well as researchers. The Coordinator also acts as a link between the outside users and Micronova’s units. The Coordinator’s duties include:

- development of services for outside users of the research infrastructure
- technical support for the users
- organisation of user training
- development of process support functions at Micronova
- development of marketing material, and the marketing of  Micronova’s services

We expect the Coordinator to have
- at least a Master’s degree in the field of micro/nanotechnology
- thorough knowledge of micro/nanofabrication techniques
- knowledge of the applications of micro/nanofabrication
- working experience in different cleanroom environments
- excellent command of the English language
- good communication abilities and an ability for cooperation across organisational boundaries.

The Coordinator will benefit from having:

- a PhD in a relevant field
- the ability to communicate in Finnish or Swedish
- cooperative networks in other Finnish Universities
- working experience in industry
- the possibility to start in the new position at the beginning of January, 2010.

Requests for additional information, and written applications (including CV) by 4. December 2009 to:

Veli-Matti Airaksinen
TKK Micronova, Teknillinen korkeakoulu
PL 3500, 02015 TKK, Espoo
veli-matti.airaksinen@tkk.fi
050-341 4766

 

First prize in a Luminaire Design Competition to a joint team of TKK and Pentagon Design Oy

A LED Luminaire 22-77°, designed by a joint team of TKK and Pentagon Oy, has won the first prize in Luminord 2009 – Nordic Luminaire Design Competition. This year the task was to design a LED luminaire suitable for in- or outdoors use. The aim of the Luminord competition is to find new and high quality solutions for luminaries and to develop new innovations and products for the lighting industry.

The award-winning 22-77°-Luminaire is a kinetic lighting element that utilizes the heat generation of LEDs in its form and technical implementation. The technical potential and limitations of LEDs are taken into account in the design. The LED-expertise came from TKK’s researcher Sami Suihkonen who works at Micronova.

 

Image of the Luminaire (3D model)
The Luminaire consists of four cross shaped thermo bi-metal parts that act as the framework of the luminary. Altogether 80 LEDs are connected to the framework. The cooling of the LED is done by the thermo bi-metal strips that bend when heated by the LEDs and straighten out when they cool down to room temperature. Each of the four crosses has its own temperature sensor; this creates the symmetrical rhythmic movement of the luminaire. (Image: Pentagon Oy)

 

Contact information:

Dr. Tech.  Sami Suihkonen, TKK, Micro- and Nanosciences, sami.suihkonen@tkk.fi ,  +358 9 4702 2325

Pentagon Design Oy, Tiina Hautala, tiina.hautala@pentagondesign.fi, p. +358 10 843 5500

 

In June 8th 2009 a workshop on Intelligent Integration of Diagnostic Platforms brought together a large range of Finnish diagnostic companies and the scientific experts from VTT and TKK at  Micronova - Centre for Micro and Nanotechnology.

 

The one day workshop arranged by VTT and TKK in collaboration with Culminatum Innovation (Nano and HealthBIO) introduced to IVD-companies the expertise of VTT and TKK relevant to PLATFORM INTEGRATION IN THE DEVELOPMENT OF IVD-TESTS AND SYSTEMS. The day consisted of a short introduction to diagnostic research and business in Finland and the keynote presentation after which VTT and TKK presented their expertise with short introductions. To get to a more concrete level the participants had the opportunity to discuss their interests in four different discussion groups: materials, fluidics and sample treatment, fabrication and other detection. The scientific part of the day was concluded with a panel discussion.

The aim of the day was to explore possibilities for new long term R&D projects relating to integration of diagnostics platforms mainly for the funding through  Intelligent monitoring programme of the Strategic Centre of Excellence for Health and Wellbeing (Terveys ja Hyvinvointi SHOK)

The workshop brought together 70 participants including professors and group leaders from VTT and TKK and representatives from the leading Finnish diagnostics companies. The workshop was a success - many new important contacts were made, and new ideas and action items initiated to be developed further between the research groups and IVD companies.

In autumn 2009 a follow up meeting will be arranged for the IVD-companies and the research groups doing diagnostic research within TKK and VTT.

For more information:

Päivi Heimala, VTT
Paivi.Heimala@vtt.fi

Sami Franssila, TKK
Sami.Franssila@tkk.fi

Teija Laitinen, Culminatum Innovation
teija.laitinen@culminatum.fi

The doctoral dissertation of Lauri Sainiemi (M.Sc.) studies silicon micro and nanofabrication methods, which have a large number of applications. The single most interesting example presented in the dissertation is a novel nanopatterned silicon surface which allows almost limitless manipulation of water droplets. Droplet shapes can be tailored freely (Fig. 1), and the nanopatterned surface can be made completely water-repellent. On such a surface, a water droplet bounces like a tennis ball. The surface also enables splitting the droplets using only the surface forces. Sainiemi, who works at Micronova at the Helsinki University of Technology, uses these surfaces in material studies, in analytical applications, and in droplet microfluidics.

 

Figure 1. Dyed droplets on silicon nanograss. The droplets are less than 5 mm in diameter

New method allows hydrophilic and hydrophobic surfaces to be fabricated side by side

The surface chemistry of silicon nanopillars can be tuned by depositing a layer of some other material, such as silicon dioxide or Teflon-like fluoropolymer, on top of the pillars. A smooth silicon dioxide surface is hydrophilic. Therefore, a water droplet spreads easily on the surface, forming a thin and large puddle-like droplet on it. By contrast, Teflon-like polymers are hydrophobic or water-repellent, which makes a water droplet on a Teflon-like polymer layer ball-shaped, and it typically rolls easily off the surface.

‘Nanostructuring the surface enhances its inherent hydrophilicity or hydrophobicity. Therefore nanopillars coated with silicon dioxide are extremely hydrophilic, whereas those coated with teflon-like polymer are ultrahydrophobic’, the researcher explains.

The doctoral dissertation of Sainiemi presents the first method of easily fabricating extremely hydrophilic and ultrahydrophobic surfaces side by side (also published in Advanced Materials 20, 3453-3456, 2008). Fig. 1 shows droplets on a hydrophilic surface which is surrounded by an ultrahydrophobic surface. Therefore, the droplets follow the shape of the hydrophilic area accurately.

 

Figure 2. A silicon nanopillar surface. On the left side of the interface: oxidized silicon nanograss surface, which is extremely hydrophilic. The nanopillars on the right side of the interface have been coated with Teflon-like fluoropolymer, which makes them ultrahydrophobic. The small images at the top of the figure show the cross section (the so-called contact angle) of the droplets on the surface

Hydrophobic surfaces applied to cars and buildings

‘We are all familiar with dirt-repelling Teflon-coated frying pans. Lately, the rapid development of nanotechnologies has enabled the fabrication of novel hydrophilic and hydrophobic surfaces, and they are a hot research topic all over the world’, Lauri Sainiemi says. ‘Dirt-repelling coatings are becoming more common and they are already used for example in surfaces of cars, walls and statues. We will see more exotic applications, such as devices based on droplet microfluidics, realised in the near future.

Lauri Sainiemi’s (M.Sc.) dissertation in the field of semiconductor technology, Cryogenic Deep Reactive Ion Etching of Silicon Micro and Nanostructures, will be presented for public examination in the Faculty of Electronics, Communications and Automation, in the Large Seminar Hall of Micronova at Helsinki University of Technology (address: Tietotie 3, Espoo, Finland) on 22 May 2009 at noon.

His opponent is Prof. Ole Hansen, Technical University of Denmark, and the custos is Prof. Pekka Kuivalainen, Helsinki University of Technology.

The dissertation is available online at: http://lib.tkk.fi/Diss/2009/isbn9789512298679/

Further information: Researcher Lauri Sainiemi, tel. +358 50 309 9799, firstname.surname@tkk.fi

ESA Planck satellite carrying Finnish technology will be launched to space on May 14th

70 GHz radio receivers developed by the joint VTT and TKK millimetre wave laboratory, MilliLab, are on-board the Planck satellite

Planck is the European Space Agency mission to map the Cosmic Microwave Background (CMB) radiation coming from all directions in the sky with almost uniform brightness. CMB is a remnant of the birth of our universe in the “Big Bang”. The CMB can be characterised as 3 K blackbody radiation, and Planck studies small micro Kelvin range variations in this radiation. The frequency range of CMB is the millimetre and sub-millimetre wave range.

The Planck spacecraft has two instruments on-board: Low Frequency Instrument (LFI) and High Frequency Instrument (HFI). Both instruments utilise a common 1.5 m aperture off-axis reflector antenna. LFI will have channels at 30, 44, and 70 GHz. HFI will have channels at 100, 143, 217, 353, 545, and 857 GHz. Finland was responsible for building the critical pats of the receivers for the 70 GHz channel. The Finnish 70 GHz instrument team, formed by MilliLab and a Finnish company DA-Design Oy, designed, built, and tested the six 70 GHz receivers on-board Planck.

For more information on technical issues:

Jussi Varis, VTT 

+358 20 722 5628   

jussi.varis@vtt.fi

MilliLab

The President of Kazakhstan, Mr. Nursultan Nazarbajev, visited Micronova on March 25 in connection with his two day visit to Finland. His governmental host was Minister Mauri Pekkarinen and hosts at Micronova were President and CEO Erkki KM Leppävuori, Technology Director Jussi Tuovinen and Director Veli-Matti Airaksinen.

 

The purpose of the visit to Finland was to find new ideas to boost the economy in Kazakhstan. Minister Pekkarinen gave a presentation on the Finnish Innovation System of which Micronova is a good concrete example showing how research becomes business and new applications get to the market by spin off and start up companies. Technology Director Jussi Tuovinen gave compact information package on activities in Micronova.

Mr. Nursultan Nazarbajev was very interested in the new applications on Light Emitting Diodes (LED) - demonstrated by Dr. Sami Suihkonen, Carbon Dioxide Detectors and Terahertz Imaging which were demonstrated to him in Micronova. Especially the terahertz imaging woke his interest. During this demonstration Director Arttu Luukanen from MilliLab informed that a pilot camera will be put on test use in the Helsinki-Vantaa airport next Autumn. This camera has been built by VTT researchers in Micronova.

 

Micronova people welcomed the presidential delegation. The venue was at the hart of Micronova and also all micronovians had the possibility to follow the presentations given to the President.

 

 

Master’s thesis position available in graphene research

Department of Micro and Nanosciences (Electron Physics Group) is looking for a student to process and characterize graphene samples. Graphene is a novel material which has extraordinary electronic and sensing properties. The research work is part of joint project of Nokia Research Center (NRC) and Helsinki University of Technology (TKK). Students will have close co-operation between NRC and other research groups at TKK.

Either physics, electrical engineering, chemistry or material science background is preferred. The work can be started between 4th May – 1st June 2009. The duration of the work is 6-12 months. Previous experience on clean room practices is an advantage but not a necessity.

For further information, contact Aapo Varpula, aapo.varpula@tkk.fi , tel. 09 – 451 4985.

Send an application with CV and transcript of completed coursesby email to aapo.varpula@tkk.fi  by 15.4.2009.

Electron Physics Group www-pages: http://nano.tkk.fi/en/research_groups/electron_physics/

The 7000 euro Materials Technology Invention Award, which was granted for the first time, was given to researchers at the Laboratory of Polymer Technology at the Helsinki University of Technology, TKK. The inventors have developed a new kind of biomaterial for tissue engineering and drug delivery.

The basic idea behind the invention is that materials with controllable surface erosion can be obtained by combining the properties of two different kinds of polymers, polyesters and polyanhydrides, and by using hydrophobic alkenyl chains that affect the solubility. These materials find use in drug delivery and tissue engineering. A controlled dissolution of the polymer is crucial in both cases.

The invention was made by Professor Jukka Seppälä and the researchers Risto Hakala and Harri Korhonen. Professor Seppälä heads the Laboratory of Polymer Technology at TKK. The results have mainly been achieved in the Bio and Nanopolymer Research Group Centre of Excellence of the Academy of Finland which ended in 2007.

“New bioactive materials are a key in advanced drug delivery and in tissue engineering aiming at the ability to repair damaged or missing tissue. Our invention is by nature a basic invention with several routes to applications. These are now further developed in collaboration with our partners” Professor Seppälä explains.

“We appreciate very much the Award given to us. Biomaterial research is long term. The Award emphasises the importance of experimental research work and hopefully it improves the conditions for doing this type of work. Our invention is an evidence of the strength of cross disciplinary work in order to achieve breakthroughs. It is great that young researchers in our group get recognition through the Award” a pleased Professor Seppälä continues.  

The invention is brilliant and the opportunities for commercialisation have been an important aspect when making the invention. There is high quality biomaterial knowledge in Finland and the inventors are broadly networked with Finnish players in the field.

The Award Committee especially appreciated that the material is rather easy to fabricate and use in different applications.

“The awarded invention is a result of high level technology and scientific work and patent applications have been issued broadly world wide. There are also large international markets for the invention”, the director of the Foundations of Finnish Inventions and member of the Award Committee, Juha Jutila, concludes as further benefits of the invention.

The Materials Technology Invention is granted as an initiative of the UMK Center for New Materials at the Helsinki University of Technology, TKK. The objective is to enhance the commercial utilisation of results in basic research in material science and technology and related disciplines with a special emphasis in Finland. The Award was arranged in collaboration between the UMK Center for New Materials at TKK and the Nanotechnology Centre of Expertise in Culminatum Ltd. Helsinki Region Centre of Expertise. The Award is part of the NanoPumppu (NanoPump) initiative funded by the Uusimaa Region development program.

Picture of the inventors: http://www.micronova.fi/images/Seppalan_ryhma.jpg
From left to right: Harri Korhonen, Jukka Seppälä and Risto Hakala

Picture: http://www.micronova.fi/images/polyesterianhydridi.jpg
Light curing of poly(ester anhydride) from liquid to solid discoid in a mould.

http://polymeeri.tkk.fi
www.culminatum.fi/nano/invention_award
www.umk.fi
www.nanobusiness.fi
www.culminatum.fi

More information:

Professor Jukka Seppälä
TKK, Laboratory of Polymer Technology
Phone. +358  9 4512614
jukka.seppala@tkk.fi

Director Runar Törnqvist
UMK Center for New Materials, TKK
Phone: +358 9 451 6068
runar.tornqvist@tkk.fi

Project Manager Teija Laitinen
Culminatum Ltd Oy Helsinki Region Centre of Expertise
Phone:; +358. 40 529 5886
teija.laitinen@culminatum.fi

Micronova Newsletter 2/08 now available in English

http://www.micronova.fi/newsletter/2_2008.html

Single-junction thermometry

The researchers in Micronova of the PICO group of Low Temperature have developed a method to measure accurately low temperatures based on the known value of the Boltzmann constant.

“Our group has developed a single-junction thermometer, where temperature is determined by a four-probe measurement of a metal-insulator-metal junction, based on the known value of the Boltzmann constant. In this method we avoid sample-specific errors, and we can decouple the thermometer efficiently from the noise sources in the environment,” says professor Jukka Pekola.

Thermometry is largely based on somewhat artificial agreements even today. It is well recognized that the present international temperature scales (PLTS2000 and ITS90) are not sufficiently reliable especially towards low temperatures. Below 1 K, temperature scale is defined by the melting pressure of 3He, which has been agreed upon based on a kind of a mean result of measurements in several laboratories worldwide. The thermodynamic temperature scale is primarily based on two fixed points: the tricritical point of water and the absolute zero.

Alternative solutions to low temperature thermometry exist: for instance the noise thermometer is a longstanding candidate investigated for a long time worldwide. The problems in noise thermometry are that the detecting apparatus has to be calibrated carefully and the measurement is more complicated than in the case of the single-junction thermometer. On the other hand, noise thermometer works in a very wide range of temperatures.

The single-junction thermometer will likely be of interest for metrology institutes. It is possible that it will broaden the application areas of the commercial Coulomb blockade thermometer (CBT). The researchers have applied for a patent for the single-junction thermometer.

The first results on single-junction thermometer were published in Physical Review Letters in November 2008 http://scitation.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=PRLTAO000101000020206801000001&idtype=cvips&prog=normal and in December in Physics World http://physicsworld.com/cws/article/news/36927.

 

Figure: Single-junction thermometer (SJT), which has been fabricated by electron beam lithography. In the top left corner one can see the characteristic conductance curve of the sensor from which temperature can be deduced.

 

Contact information:
Professor Jukka Pekola
TKK, Micronova
Tel. +358 9 451 4913 or + 348 40 7009290
pekola@boojum.hut.fi

 

Master’s thesis position available in Department of Micro and Nanosciences in Micronova

INTERESTED IN SILICON SOLAR CELL RESEARCH?

Department of Micro and Nanosciences (Electron Physics Group) is looking for a student to process and characterize silicon solar cells. The research work is part of the Tekes-funded project Characterization and modeling for functional sensor materials (FUNKIS) and students will have close co-operation between the industrial partners (Okmetic, VTI Technologies, Endeas, Topsil, Semilab). Physics, electrical engineering, chemistry or material science background is preferred.

The preferable starting time is in February-March 2009. The duration of the work is 6-12 months. Previous experience on clean room practices is an advantage but not a necessity. However, knowledge on the basics of semiconductors is expected. For further information, call project manager Hele Savin, p. 09 - 4512327.

Send an application with CV and OREK by email to hele.savin@tkk.fi by 23.1.2009.

 

Objective of the Contest:

To increase the number of high guality inventions in materials science and related technologies at TKK, Helsinki University of Technology.

Submission of proposals: 15.9.-31.10.2008

For further details, see

www.culminatum.fi/nano/invention_award

See also the brochure

 

The data of instruments and expertise in nanoscience and technology, which was earlier scattered in different research organizations and networks, is now collected to an integrated FinDNano-database, which is free to use for researchers as well as anyone who is interested in the topic. The database includes comprehensively data of nanoscience and technology instruments and capabilities in Finland. It provides an easy access to information on tools for fabrication, measurements and modeling of nanoscale structures, materials and components. About 20 Finnish research institutions participate in the database. The database was opened at: www.findnano.fi in June and already during July the data of over a hundred research instruments has been taken to the database.

-The database has been built to be as easy to use and maintain as possible, and it is expected to strengthen the competence of research and development of Finnish nanotechnology as well as promote the joint use of instruments, says Project Manager Juha Kauppinen of Mikkeli Technology Centre Ltd.

The need for collecting data has been great, because by far the data of both instruments and knowhow used in nano-research has been spread in different research institutions and research networks around Finland. The database serves, besides researchers, also companies who use nanotechnology or who are interested in the offered opportunities.

-We believe that the database will be a very important source of information for researchers as well as other users. The application targets of nanotechnology are diverse and collecting information has not been easy. An integrated database helps companies to find the instruments and skills they need, says Director Veli-Matti Airaksinen from Helsinki University of Technology. Airaksinen is the leader of Micronova, Research Centre for Micro- and Nanotechnology, which is formed by Helsinki University of Technology and VTT Technical Research Centre of Finland.

Browsing the database is unlimited and free for everyone. The web pages help companies to receive information of how and where they can utilize the expert services of nanotechnology. The main language of the system is English, but some contents will also be in Finnish.
-The Finnish nanoscience community has lots of foreign, visiting researchers, and with the database we want to inform foreign researchers of the infrastructure and capabilities of Finnish nano-research, Kauppinen says.

In the next phase the international and company-oriented part of the web pages will be widened. One opportunity is to utilize some EU programs of the Baltic Sea region.

The FinDNano -project was initiated in the Tekes FinNano –programme’s thematic group, which is focused on instruments and tools of  nano-research and their improved utilization. The FinDNano –database is one of the national key projects of the Nanotechnology Cluster Programme, and it is coordinated by Mikkeli Region Centre of Expertise.

More information:
Development Manager Dr. Juha Kauppinen, Mikkeli Technology Centre Ltd.
tel: +358 440 361 616
e-mail: juha.kauppinen@miktech.fi

 

Nikolai Chekurov, a researcher from the department of Micro- and
Nanotechnology at Helsinki University of Technology (TKK), fabricated the
world’s smallest Aalto-Vase in the cleanroom of Micronova. The height of
the fabricated vase is around 600 nanometers with a volume of ca 0.1
femtolitres. It takes 10 million billion of such vases to hold one litre of
water. Despite the small size, one vase can hold about four billion water
molecules. The motivation for the fabrication of the vase was in addition
to experiment with the capabilities of the fabrication equipment, the fact
that TKK will form a major part of the becoming Aalto-University, a new
cross-disciplinary University starting its operations in the fall 2009.

”The advantage of the nanosized vase is that it does not brake if it is
dropped onto the floor. A slight problem is that once dropped it can not
ever be found again. The vase can be admired only with a sufficiently
powerful scanning electron microscope”, says Professor Ilkka Tittonen from
Micronova.

Focused Ion Beam (or FIB), the instrument Chekurov used to fabricate this
silicon vase, was obtained by Micronova in the beginning of this year. The
start-up of the operations with the device is now in progress and the
researchers are experimenting with different fabrication techniques. The
fabrication of the nanosized vase could not have be accomplished without
the device such as FIB and the advanced silicon etching techniques used in
Micronova. These techniques have been studied and developed in Micronova by
Microfabrication group led by Dr. Sami Franssila. The methods developed for
MEMS (MicroElectroMechanicalSystems) and microfludic devices have also been
proven to be suitable for the fabrication of nanostructures as well.

The nanosized vase was conveniently finished to celebrate the date of
signing of the charter of foundation of Aalto-University. Also Iittala, the
company manufacturing the real Aalto-vases and the Aalto-foundation have
been delighted about this world record.

Additional information:
TKK, Department of micro- and nanotechnology, Micronova
Professor Ilkka Tittonen
Tel. +358 9451 2281 or +358 40 54 37564
Ilkka.tittonen@tkk.fi

Researchers at Low Temperature Laboratory, TKK, have measured a so-called Berry’s geometric phase in superconducting nanocirsuits. The Berry phase was observed by pumping electron pairs in a superconducting loop while measuring the produced current. Together with the experiments done at ETH Zurich, these measurements are the first observation of the Berry phase in macroscopic quantum systems.

Quantum mechanical phenomena are usually only dominating in very small systems like atoms. Thus a typical quantum system, in which the Berry phase has been measured, consists only of a single particle. Macroscopic quantum effects, on the contrary, manifest themselves at low temperatures. In the measurements reported here, the temperature was only 100 millikelvins, that is, 0.1 degrees above the absolute zero.

Low temperatures can give also rise to another quantum mechanical phenomenon, namely, superconductivity. At low enough temperatures, almost all metals have been observed to have the transition into a superconducting state, which implies their electric resistance to vanish. Furthermore, the electric current in superconductors is not carried by single electron but by so-called coherently moving Cooper pairs.

“Quantum effects in macroscopic systems are very interesting as such, since quantum mechanics is typically related to physics at atomic level. Furthermore, superconducting components are interesting also because they can be fabricated with similar clean-room techniques as usual electric circuits, and hence they can have potential in the applications of quantum information”, tells professor Jukka Pekola.

Towards geometric quantum computing?

The Berry phase is a fundamental quantum phenomenon. Sir Michael Berry predicted theoretically in 1984 that if a single energy ground state of a quantum system is manipulated cyclically with external control fields, the system returns to its physical initial state after each cycle, but it has acquired a quantum phase on the way. The phase has a geometric component which only depends on what kind of cycle one uses, not the speed on the cycle is traversed. The Berry phase a member of a large family of geometric phases: In classical physics, geometric phases can be, for example, used to measure the relativistic curvature of our space-time, and on the other hand, the applicability of quantum mechanical phases to so-called geometric quantum computing has been extensively studied by theoretical means.

“Superconducting nanocircuits are potential candidates of the quantum computer since they are fabricated on silicon, and hence can be directly integrated with classical computing resources. Silicon technology also guarantees good scalability in production”, tells doctor Mikko Möttönen about the future applications. “The studies done at TKK are the first step towards geometric quantum computing in superconducting nanocircuits”, continues Möttönen.

A recognized scientific journal, Physical Review Letters (PRL), considered the article about the research at TKK as Editors’ Suggestion. Together with the experiments done at ETH Zurich [Science 318, 1889 (2007)], these measurements are the first observation of the Berry phase in macroscopic quantum systems [Phys. Rev. Lett. 100, 177201 (2008)]. http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.100.177201

 

Kuva 1. Berryn vaiheen mittauksessa käytetty sähköinen piiri ja pelkistetty mittausjärjestely. Mustalla piirretyt viivat kuvaavat huoneen lämpötilassa olevia osia ja muut värit ovat alla kymmenesosaasteen päässä absoluuttisesta nollapisteestä. Vasemmalla on mitattu Cooperin pari –pumppu, jota kontrolloidaan veräjäjännitteellä Vg  ja kahdella ulkoisella vuolla F1 ja F2. Pumppu muodostuu suprajohtavasta saaresta, joka on eroteltu kahdella SQUIDllä. Ulkoisilla voilla voidaan supressoida SQUIDin läpi kulkeva virta ja näin määrätä kumman SQUIDin läpi virta kulkee kun vaurauksen kuljettajia vedetään saarelle veräjäjännitteellä. Pumpattu virta mitataan kuvassa oikealla olevalla detektoriliitoksella. Berryn vaihe saadaan määritettyä kun pumpattu virta mitataan vuon FDC funktiona.

 

For more information:

Professor Jukka Pekola
PICO group, Micronova
Low Temperature Laboratory, TKK
Helsinki University of Technology
pekola@boojum.hut.fi
p. +358 9 451 4913

Dr. Mikko Möttönen
Department of Engineering Physics
Helsinki University of Technology
mikko.mottonen@tkk.fi
p. +358 9 451 2342

VTT enters unique micro and nanotechnology alliance

VTT starts collaboration with the European top research centres by integrating its electronic-based micro and nanotechnology research activities with them.  Established in 2006, the Heterogeneous Technology Alliance (HTA) includes members such as the Swiss CSEM, French CEA and German Fraunhofer-Gesellschaft. Through the collaboration the members can utilize each other’s expertise and research facilities. The alliance has been established to restructure research in order to target resources more effectively. There are over 5000 researchers working solely in the area of micro and nanotechnologies within the HTA.

VTT’s President and CEO, Erkki KM Leppävuori, highlights that Finland has exceptional expertise to offer through VTT and that VTT is quite enthusiastic to participate in the research collaboration.

- In the global scale, HTA is a very significant operator as well as a unique entity when developing competitiveness and innovation activities within the area of micro and nanotechnology. HTA is more than a collaboration network. It enables the restructuring the way research is being carried out in Europe. For these reasons, VTT is very motivated to be an active contributor in this alliance.

Strategic partnerships and the European economy

The thrust of HTA is to develop strategic partnerships with European and global industry, as well as the European Union, enhancing innovation by technology transfer to industrial applications. The main objectives of HTA are:

- Provide world-class solutions to customer needs by offering the joint technological know-how and capabilities of the partners
- Create operational efficiencies through synergies (knowledge exchange, investment, basic research, etc.)
- Exchange understanding and create visions
- Foster the acquisition of new projects

HTA will be providing one-stop solutions, leveraging all the aspects of its technologies. A secondary objective is the sharing of strategic and scientific information and the development of valuable synergies within this new network. For the 5000 researchers working within the alliance, this means unprecedented opportunities for learning and exchanges within a rich and stimulating environment.

Creating economic value from research activities

The increased focus of public funds for applied research means that alliances like HTA are inevitable in ensuring that promising research areas can be efficiently pursued. No single research institute is capable of covering the whole range of technologies, infrastructures or competences required, bearing in mind that innovative solutions and products can only arise from a broad combination of technologies and competences.

HTA covers the complete value chain, from research to engineering and small-volume production. The combination of the technological infrastructures and competencies of the four institutions enables HTA to offer a portal to solutions for automotive, aeronautics & space, information & communication, healthcare & wellness, energy and environment, and industrial process control.

Cooperation between the partners is initiated by defining key areas of research and subsequently identifying joint projects. This approach enables each institute to offer their customers – especially small- to medium-sized firms – access to cutting-edge research and development at a very early stage, thus giving these companies a distinct competitive advantage. The development of the next generation of micro-nano systems has already benefited from this cooperation, with a first step being the development of a facility network.

A crucial link between research and industry

The HTA partners have decided to create a jointly owned company to increase their presence in those parts of Europe where they have not fully exploited the market potential. This entity will concentrate mainly on the acquisition of industrial projects, and will thus enable the creation of significant added value.

Impact on European leadership in microsystems technology

Europe is currently a leader in the field of microsystems, both in terms of research and industrial development, and microsystems represents an important enabling technology for many world-leading European companies. In order to remain competitive, and to respond to increasingly complex technological requirements – as well as the multidisciplinary nature of 21st-century research – it is now more vital then ever to pool knowledge and expertise.

http://www.hta-online.eu

Further information:

Mr. Hughes Metras
CEA LETI - Commissariat à l‘Energie Atomique (France)
Phone: +33 438 7822 49
cea@hta-online.eu 

Dr. André Perret
CSEM Centre Suisse d‘Electronique et de Microtechnique SA (Suisse)
Phone: +41 32 720-53 47
csem@hta-online.eu

Prof. Dr. Hubert Lakner
Fraunhofer-Institute for Photonic Microsystems IPMS (Germany)
Phone: +49 351 8823 110
fraunhofer@hta-online.eu

Mr. Ilkka Suni
VTT Technical Research Centre of Finland (Finland)
Phone: +358 20 722 6300
vtt@hta-online.eu

Now is the time to apply for a summer job. Several research groups in Micronova are looking for summer trainees. Send applications directly to the group you are interested in!

• Microfabrication group, pdf ad, application deadline February 25th.
• Optics and Molecular Materials, application deadline February 6th.
  

LARGE-SCALE PRODUCTION OF SMALL-SCALE COMPONENTS

Novel Batch ALD Reactor Design Wins New Orders for Picosun

Helsinki, Finland − December 12, 2007 - Finnish Atomic Layer Deposition (ALD) equipment manufacturer Picosun Oy report on their novel SUNALE™PicoBatch ALD tool. First SUNALE™ PicoBatch ALD system has been accepted for production at a customer site.  The tool is used for coating a batch of 25 wafers simultaneously.

"We are very pleased to introduce to the market our novel small-footprint SUNALE™PicoBatch ALD reactor. I am positive that this tool will win several additional orders for Picosun Oy in the near future", states the inventor Sven Lindfors, CTO and Founder of Picosun Oy. “The reasonable price level of this unique production tool will surprise our customers positively”. The test results reported by our customer are very satisfying as well as the production capacity increase.

Picosun provides sophisticated tools for ALD, allowing studies on Single-wafer, Minibatch, or Maxibatch processes within the same tool. The SUNALE™ PicoBatch ALD tool can be used for pilot production studies and extended to stand alone production for Atomic Layer Deposition. Loading of the batch can be done manually or automatically with preloaded holders and a Robotic handler.

SUNALE™ P-series ALD reactors are optimized for ALD especially for micro- and nanotechnology production purposes. The SUNALE™ PicoBatch ALD reactor is also well suited for decorative and protective coating of 3-dimensional devices. 

SUNALE™ P-series ALD reactors can be equipped with ventilated Picosolution™ liquid source cabinet, ventilated Picogases™ gas cabinet and proprietary new type Picosolid™ and Picohot™sources for low vapor pressure precursors.

SUNALE™ PicoBatch ALD tool has a footprint of less than 1 square meter, and is able to
coat 25 – 50 pieces of 4-inch wafers in a single run. The SUNALE™ PicoBatch ALD tool can be upgraded to take a batch of up to 8-inch wafers. Repeatability of Al2O3 process of 0.3% 1sigma and uniformity of 0.6% 1sigma have been demonstrated at the customer site. Added particle count of 4 pieces larger than 0.2 micrometers per a single 50 nm film deposition run, including loading and unloading has been achieved. Extremely fast cycle times enabled by efficient purging of the reaction chamber, easy and fast maintenance, low precursor, gas and power consumption combined with a very high uptime through reliable industrial software and electronics lower the cost-of-ownership of the SUNALE™ PicoBatch ALD tool far below the usually accepted level.

Information:

Sven Lindfors
CTO, Founder
Picosun Oy
Tietotie 3
FI-02150 Espoo
Finland
+358 40 535 9204
info@picosun.com
www.picosun.com

 

TOWARDS THE QUANTUM STANDARD OF ELECTRIC CURRENT

Researchers at Low Temperature Laboratory and Laboratory of Physics (TKK)
and at University of Stony Brook (New York) have potentially solved the problem of accurately defining the ampere. The group has developed a frequency to current converter, the accuracy of which is based on the known charge of an electron and the extreme accuracy in defining frequency. The nanodevice is essentially a single electron transistor which works as a simple single-electron turnstile. Its best performance is achieved at very low temperatures.

Previously, the electric current and its unit, the ampere, have been defined through the classical force induced to two parallel leads carrying the current. In the past years, many proposals and experiments have been put forward to achieve a relatively simple and accurate high-yield current source. No satisfying device has been implemented yet.

”The goal of our research has been to develop a reliable frequency to current converter since the frequency can be fixed with ultra high accuracy. It was interesting to observe that in this more than two decades old field, there is still room for simple inventions”, says professor Jukka Pekola, the leader of the PICO group at Low Temperature Laboratory.

In the experiments carried out at TKK in Micronova, the method was observed to work so well (see the figure) that the device can be regarded as one of the most potential candidates to realize a metrological current pump.

Figure: Current plateaus measured with a hybrid single-electron turnstile. The pumping frequency f = 20 MHz corresponding to ef = 3.2 picoampere steps.

 

This device, which may revolutionize quantum metrology, works as follows: The turnstile is biased to a fixed dc voltage and its island is capacitively coupled to a sinusoidal gate voltage with frequency f. Thus the dc off-set and the amplitude of the gate drive determine exactly the number, n, of electrons passed through the device in each cycle, and hence the electric current. In this case, the current is defined to be nef, where e is the electron charge.

”At the moment, our work is focused on eliminating the remaining errors using advanced designs of the device and active error correction schemes”, tells Jukka Pekola with optimism.

The research is closely related to the so-called quantum metrological triangle experiment, in which the fundamental constants of nature e and h (Planck’s constant) are checked for consistency using the quantum standards of electric voltage, current, and resistance. These kinds of experiments are pursued in a couple of laboratories world wide, for example, at Otaniemi campus in the Center for Metrology and Accreditation in collaboration with Low Temperature Laboratory and VTT.

The results of this study were published online by Nature Physics on the 9th of December, 2007.

http://www.nature.com/nphys/index.html

 

Enquiries:
Professor Jukka Pekola
Helsinki University of Technology, Low Temperature Laboratory
PICO group, Micronova
Tel. +35894514913
jukka.pekola@tkk.fi

 

PICOSUN AND NAGOYA UNIVERSITY ANNOUNCE CO-OPERATION IN ATOMIC LAYER DEPOSITION

Picosun Oy, Finland has entered into a demonstration agreement with Nagoya University, Japan. Professor Zaima’s laboratory at Nagoya University has recently purchased a SUNALE™ R-150B ALD reactor manufactured by Picosun.  The ALD reactor is equipped with advanced Picosolid™ Booster precursor delivery system, which will make possible the use of a variety of low volatility solid and liquid precursors.

“We are very pleased that Nagoya University has chosen Picosun as its collaboration partner in Atomic Layer Deposition. Prof. Zaima is one of the most highly regarded experts in nanoelectronics and ALD is a great method for producing nanosize structures. We believe that the whole nanoelectronics industry will benefit from our collaboration,” says Juhana Kostamo, Managing Director of Picosun Oy. 

"Atomic-layer deposition techniques and atomically-controlled nanolaminated films increasingly become important and indispensable in ULSI technologies, so we expect that SUNALE™ R-150B ALD reactor and Picosolid™ Booster system enable us to form novel nano-composite films by using not only conventional liquid sources but also new solid ones.", states Dr. Shigeaki Zaima, Professor of Nagoya University, Japan.

Information:

Prof. Shigeaki Zaima
Nagoya University
Furo-cho, Chukusa-ku
Nagoya 464-8603, Japan
Phone: +81-52-789-3819
E-mail: zaima@alice.xtal.nagoya-u.ac.jp
http://alice.xtal.nagoya-u.ac.jp/zaimalab/e_home.html

Managing Director Juhana Kostamo
Picosun Oy
Tietotie 3, FI-02150, Espoo, Finland
Phone: +358-(0)50 369 9565
Email: juhana.kostamo@picosun.com
www.picosun.com

Regional Sales and Support in Japan:

General Manager Hiroshi Satoh
Altech Alt Co., Ltd.
4-4-1, Yotsuya, Shinjuku-ku,
Tokyo 160-0004, Japan
Phone: +81 3 5363 3004
E-mail h-satoh@altech.co.jp
www.ksv.jp/picosun/

 

PICOSUN ANNOUNCES COOPERATION AGREEMENT WITH PROF. WINTER OF
WAYNE STATE UNIVERSITY

HELSINKI, Finland – September 27, 2007 - Picosun has entered into an agreement of cooperation with Professor Charles H. Winter of Wayne State University, Detroit, Michigan, USA.  Professor Winter’s laboratory has been active in the field of design and synthesis of new precursor compounds for thin film growth since the early 1990s.  In recent years, he has turned his attention to process development for atomic layer deposition (ALD), with a focus on both novel precursor chemistry and new routes to challenging thin film materials.  Professor Winter was promoted to Full Professor of Chemistry in 1998, and has served as the Associate Chair of the Chemistry Department at Wayne State since 2001.

Professor Winter has recently purchased two SUNALETM R-75B ALD reactors manufactured by Picosun.  Both reactors are equipped with an advanced PicosolidTM Booster precursor delivery system, which will make possible the use of a variety of low volatility solid and liquid precursors. Also, one reactor features a load-lock system capable of limiting air exposure of the ALD-treated samples.

“I fully anticipate being able to investigate many new and exciting ALD processes over the next few years using the Picosun tools. In particular, I expect the PicosolidTM Booster systems to facilitate the delivery of new precursors that would likely be unattainable using competing ALD systems. The cooperation agreement with Picosun reflects this belief.” commented Professor Winter.

Information

Prof. Charles H. Winter
Department of Chemistry
Wayne State University
5101 Cass Avenue
Detroit, MI 48202
Phone: +1-(313) 577-5224
chw@chem.wayne.edu
http://chem.wayne.edu/wintergroup/index.htm

Managing Director Juhana Kostamo
Picosun Oy
Tietotie 3
FI-02150 Espoo
Finland
Phone: +358-(0)50 369 9565
juhana.kostamo@picosun.com
www.picosun.com

 

A group of physicists at the Helsinki University of Technology, Finland, have designed and fabricated a nanoscale heat transistor, making it the world’s tiniest refrigerator. A working prototype was nanofabricated utilizing electron beam lithography by scientists working at the Low Temperature Laboratory. The device operates at extremely low temperatures, only about one tenth of a degree above the absolute zero. The actual heat transistor operation is made possible by an accurate control of individual electrons flowing through a hybrid superconductor – normal metal structure.

The Finnish researchers have investigated refrigeration techniques based on evaporative cooling of electrons already for over a decade. In a traditional field effect transistor, a gate voltage is employed to adjust the flow of electrical current in a channel. In the present device, however, it was observed for the first time that besides controlling electrical current, the gate can also be utilized for a precise adjustment of a cooling power of the structure. The remarkably small device measures only a couple of micrometers across, with the most relevant contacts having dimensions of merely a few tens of nanometers.

Electronic refrigerators may find future application for example in space research in the form of precise cooling of extremely sensitive radiation detectors. Their simplicity and small size can be beneficial also to several other fields, such as certain sensors for imaging applications.

- Miniature refrigeration techniques are undergoing rapid development at the moment. The heat transistor allows for a very accurate, fast and low-loss adjustment of the heat flux, says Professor Jukka Pekola. The present research interest in the heat transistor structure stems, however, purely from the grounds of basic research, emphasizes Pekola. It is the first step towards the realization of a device in which the principles of thermodynamics in a nanoscale electric circuit are studied for instance by cyclic single-electron refrigeration or in coolers based on the Brownian motion.

The heat transistor was designed and fabricated at the Low Temperature Laboratory in collaboration with the Laboratory of Physics of the Helsinki University of Technology, and the Scuola Normale Superiore, Pisa, Italy. The latest experimental results are published in this week’s issue of the journal Physical Review Letters.

Olli-Pentti Saira, Matthias Meschke, Francesco Giazotto, Alexander M. Savin, Mikko Möttönen, and Jukka P. Pekola, Heat Transistor: Demonstration of Gate-Controlled Electron Refrigeration, Physical Review Letters 99, 027203 (2007).

 

Colored scanning electron microscope image of the heat transistor structure fabricated at TKK. In a conventional transistor the flow of electrical current is controlled by a gate voltage, whereas in the new device it was for the first time possible to adjust also the cooling power in a similar manner (the gate is the gray conductor at the left). In refrigerator operation, the “hottest”, most energetic electrons are “drawn out of” the normal metal island (shown in yellow) into the superconducting metal (the gray “fingers” at the right).

 

Additional information:

Professor Jukka Pekola
Low Temperature Laboratory, Helsinki University of Technology
Tel. +358 9 451 4913
jukka.pekola@tkk.fi

 

The results were reported for example in the ScienceNow news portal of the Science Magazine on July 10, 2007:

http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2007/710/3

Micronova Newsletter 2/07 has been published. Please enter the new issue:

Micronova Newsletter 2/07

 

Nokia and TKK began research cooperation in nanotechnology

At the end of March, Nokia and TKK announced the strategic research cooperation in nanotechnology. The cooperation will be based on the principle of open innovation and Nokia has placed researchers in Micronova and in the Microscopy Center of TKK.
The cooperation will comprise of many member laboratories of the Center for New Materials, TKK; The Laboratory of Physics, The Low Temperature Laboratory and The Laboratory of Micro and Nanosciences, that is located in Micronova. The common research areas include functional and carbon-based nanomaterials, new methods in data processing and data storage, and wireless and intelligent devices.

The researchers from Nokia Research Center will be a part of the research community in Micronova, that comprises of around 100 researchers from TKK. In the beginning approximately 30 researchers from both organizations will be participating in the projects. The cooperation will be based on the principle of open innovation, i.e. on the base of open bilateral exchange of information. Through this, it is possible to achieve a unique commitment and enthusiasm to the research. As the researchers come from organizations based on different working principles, the cooperation will produce new ways to approach things and through that, new innovations.

- Nokia is committed to promote technology research in Finland, and TKK houses a lot of knowledge that can be applied in nanoresearch. The goal of the cooperation is to promote leading edge research and produce world-class publications. The open cooperation with the university benefits the research of both parties, says the head of nanotechnology research, director Tapani Ryhänen from Nokia Research Center.

“The open cooperation with the leading research institutions is essential to the strategy of Nokia Research Center as it allows us to maintain a broad base in our research”, says the director of Nokia Research Center, Bob Iannucci, who is also a member of Micronova’s board of directors.

During the spring, Nokia has announced the beginning of cooperation with e.g. The University of Cambridge and Tampere University of Technology, TTY. Nokia has already joint projects with for example Stanford University and Massachusetts Institute of Technology, MIT, in the USA. The Finnish universities are in tough company.

The cooperation between the companies and universities has been quite challenging in
Finland before, but now ”The third mission of the universities” has been written into the law and this has changed the way of thinking and given the mandate to develop cooperation.

“Also Nokia’s way of working with the universities has changed. Instead of buying research we do close collaboration and participate in the actual research with the universities”, adds Tapani Ryhänen
Collaboration with Nokia is an important opening to TKK and we will do our best in Micronova to prove that this new operations model and the outcomes of this collaboration will be successful, states Director Veli-Matti Airaksinen from TKK´s Micro and Nanofabrication Centre.

The Nanosystems –collaboration is partially funded by the FinNano-program by Tekes.

Contact information:

Director Tapani Ryhänen
Nokia Research Center
Nano Sciences System Research Center
tapani.ryhanen@nokia.com

Director Veli-Matti Airaksinen
Micro and nanofabrication Centre, MINFAB, TKK
Micronova
Tel. +358 9 451 6075
Mobile: +358 50 341 4766
veli-matti.airaksinen@tkk.fi

NEW FABRICATION REACTOR BUILT IN TEKES PROJECT

Optoelectronics Group of Micro and Nanosciences Laboratory at Helsinki University of Technology (TKK) has initiated a three-year research project on galliumnitride wafer growth technology with two industrial partners. Thick substrate wafers grown in this project can be used to manufacture brighter LEDs and, therefore, might assist the progress of LED lighting. Also more efficient lasers and transistors can also be fabricated on these wafers. The budget of the project is 1,2 milion euros and the major funder is TEKES.

In this project a new reactor (HVPE) will be developed based on a reactor optimised for ALD growth by Beneq Ltd. This reactor type is currently in use at Micronova. The new reactor will be employed to grow wafers up to a thickness of 300-500 micrometers. Components manufactured on these substrates have significantly lower density of defects than those fabricated on sapphire wafers. Because of this the optical power of the componenets is enhanced. The market for these kinds of wafers is significant because today 8 million substrate wafers are used yearly for fabrication of galliumnitride-based components, and the field is at a stage of rapid growth.

"This project enhances collaboration between the cluster of high-tech companies and TKK at Micronova", says docent Markku Sopanen.

Involved in this project is also a blue GaN LED manufacturer OptoGaN Ltd. Both companies operate at Micronova and the reactor built in this project will also be located in the premises of TKK at Micronova. The market for the reactor type built in this project is also significant, because today more than a hundred reactors are needed to meet the demand for the substrate wafers.

Contact person:
Docent Markku Sopanen
Micro and Nanosciences Laboratory, TKK, Micronova
Optoelectronics Group
09 451 3124
markku.sopanen@tkk.fi

"Physicists in Finland and Italy have unveiled plans for a tiny refrigerator that might be able to cool objects to temperatures as low as 10 mK. The device, which has been partially built, works by allowing single "hot" electrons to tunnel through an insulating gap from a metal island to a superconducting lead. According to Jukka Pekola of the Helsinki University of Technology, the device has the potential to be about three times more efficient than conventional tunnel-junction refrigerators, which struggle to cool below about 100 mK (Phys. Rev. Lett. 98 037201)."

Read the whole article:
http://physicsweb.org/articles/news/11/1/20/1#author

Santeri Tuomikoski, M.Sc. (Tech.)
Dissertation for the degree of Doctor of Science in Technology to be presented with due permission of the Department of Electrical and Communications Engineering for public examination and debate in Large Seminar Hall of Micronova at Helsinki University of Technology (Espoo, Finland) on the 2nd of February, 2007, at 12 noon.

Fabrication of SU-8 microstructures for analytical microfluidic applications

Diagnostics and analytical research have been widely growing research fields. The main emphasis of such research has been in biological applications, e.g. in genomics and in proteomics. The goal is to have high throughput screening methods or to develop fast analysis techniques for small sample volumes. Microfluidistics can offer an effective analysis platform for several types of applications. By miniaturizing the analytical devices the speed of analysis can be increased and sample volumes are decreased. Microfabrication also enables easy fabrication methods for highly parallel fluidic systems for high throughput screening. In this thesis novel types of polymeric microfluidic components have been fabricated from the epoxy polymer SU-8. The fabrication process is fully based on lithographic patterning and therefore offers a cheap and easy fabrication method for microfluidic components compared to earlier glass or silicon devices. In comparison to earlier polymeric microdevices the described fabrication technique enables fabrication of highly integrated devices and therefore fabrication of complicated analytical devices is possible. The thesis is based on polymeric microfabrication, but describes also analytical applications.

Assoc. Prof. Fredrik Nikolajeff, Uppsala University will act as opponent Docent Sami Franssila, TKK, Micro and Nanosciences Laboratory, has supervised the dissertation

Web link for the dissertation: http://lib.hut.fi/Diss/2007/isbn9789512286072/

 

The 2006 Person of the Year in Otaniemi certificate of honour was handed to Veli-Matti Airaksinen, director of TKK's Micro and Nanofabrication Centre at Micronova at the Technology Day reception on the 15th of January, 2007.

The Person of the Year in Otaniemi award is granted to a person or group who has by their actions promoted the cooperation between the Otaniemi area players and made the know-how of the Otaniemi aree players known either in Finland or internationally. The search for candidates was started in November 2006. In December a jury comprising of Otaniemi area players made the election.

The choice of Veli-Matti Airaksinen for Person of the Year in Otaniemi was based among other things on the fact that he has worked hard to get the Otanimei hi-tech xxx to work better together. In addition Veli-Matti Airaksinen's networking as the director of Micronova has lifted the profile of Micronova, northern Europe's most significant micro and nanotechnology development centre, and strengthened its cooperation abilities.

In 2005 the Person of the Year in Otaniemi award was handed out the first time, and the recognition then went to the director of Otaniemi International Innovation Centre, Veijo Ilmavirta.

Major project in microfluidics launched
Processing of small fluid samples gets faster and automatic

Research partners Helsinki University of Technology, University of Helsinki and VTT and five industrial partners will cooperate in developing microfluidic technologies in the Tekes funded Biofunc-project (Biofunctional microchips). Key inventions in ionization and separation of microscopic drug and protein samples form the basis of the project. New analytical and diagnostic applications are being developed in the project. The Biofunc-partners form an extensive concentration of know-how that covers both the material and fabrication technology of the components as well as the application areas. The total value of the project is 950.000 Euro and it will run for two years.

Handling of small fluid samples is the core technology behind the Biofunc-project. New microfluidic technologies enable faster and more sensitive analyses. Fluidic chips and operational principles can also be taken into use in existing equipment and so the first applications are expected to be ready already during the project. On a longer timescale the purpose is to integrate larger systems as a whole onto a chip, which means replacing traditional analysis system.

- The proteomics chip produces a result from the sample in an hour, when it used to take a whole day. Another great advantage is the possibility of automatisation: traditional methods are very manual labor intensive. In doping testing the microfluidic chips make it possible to detect ever lower concentrations, says project leader, docent Sami Franssila from the Micro and Nanosciences Laboratory at Micronova, TKK.

TKK and the University of Helsinki have had successful collaboration in the development of microfluidic technologies since the year 2000. The previous collaborative projects were funded by the Academy of Finland and Tekes. This new project builds on that solid background.

Fluid handling and surface treatment technology can be applied in many areas of analytics and diagnostics to benefit the needs of the industrial partners. The companies involved have interests covering both materials, fabrication techniques, surface modifications and components. They will apply the knowledge and chips cretaewd in the project in their own products and operations. The industrial partners in the project are Yhtyneet Laboratoriot, Labmaster, MobiDiag, BioNavis and Silecs.

 

More information:

Docent Sami Franssila
Micro and Nanosciences Laboratory, TKK
Micronova – Centre for Micro and Nanotechnology
sami.franssila@tkk.fi
phone +358 9 451 2332

http://www.micronova.fi

Risto.Kostiainen@helsinki.fi
Marc.Baumann@helsinki.fi
Tapio.Kotiaho@helsinki.fi
Ari.Hokkanen@vtt.fi
Paivi.Heimala@vtt.fi

VTT Technical Research Centre of Finland and SUSS MicroTec have developed an advanced nano imprinting stepper

VTT and SUSS MicroTec S.A.S. have developed the most versatile nano imprinting stepper on the market. The stepper and new methods form enabling technology for fast, low-cost production of flexible solar cells and nano-scale bio analysis platforms (Lab on a Chip). The stepper was developed within the framework of the Emerging Nanopatterning Methods project. VTT is already using a prototype of the NPS300 stepper at its laboratory in Micronova in Espoo Finland.

Based on Step and Stamp Imprint Lithography (SSIL), the stepper uses a patterned chip as a stamp; the stamp pattern is transferred to a polymer layer by imprinting. Large-scale replication of patterns is done by means of Step and Stamp imprinting. The stepper enables multi-layer imprinting with high-accuracy alignment. Both thermoplastic and UV cured material may be used. The patterned polymer layer can be used as an engraving mask when printing patterns on silicon or quartz. The method enables quick, low-cost replication of sub-100 nm geometries on a large area.

Traditionally, nano-scale geometries have been printed using e-beam lithography. This method has one weakness: it is slow. While other microelectronics equipment and methods may be used to produce sub-100 nm line widths, such equipment is extremely highly priced. Furthermore, traditional methods are not easily adaptable for printing on new functional materials or using 3D geometries.

 

E-beam lithography will continue to be used for the tiniest stamp patters also in the future. However, Step and Stamp patterning can be used for large area processes. It can also be applied to produce stamps for roll-to-roll nanopatterning.

Suitable for new materials and 3D geometries

The new stepper is suitable for nanopatterning of optical and electronic materials and biomaterials as well as 3-dimensional replication. VTT has even been able to produce sub-10 nm geometries. Thanks to its high-accuracy alignment, nanopatterning can be performed on the same platform with other patterning methods. The method is cost-efficient and fast, which makes it ideal for mass-scale production.

Nanopatterning is an enabling technology, with applications such as biotechnology, photonics, nano- and polymer electronics, hard drives, sensors, etc. Micronova's cleanroom equipment and process can cover the entire process chain from stamp manufacture to characterisation.

Emerging Nanopatterning Methods – VTT's biggest EU project

 

Coordinated by VTT, the Emerging Nanopatterning Methods (NaPa) project reinforces nanotechnology research in Europe. Launched in 2004 with a budget of EUR 31 million, the project is the largest EU project coordinated by VTT, as well as one of the EU's largest nanotechnology projects. The project aims at standardising the nano- imprinting processes and establishing a process library. In order to promote the feasibility of solutions developed the within the project, special focus is paid to cost-efficiency. The environmental friendliness of the process is another key aspect. One of the most significant project outcomes is the NPS300 nano imprinting stepper.

 

The project has also been concerned with developing roll-to-roll methods for the production of nano-geometries. A printer designed by VTT combines the new nanopatterning method with gravure printing and flexo techniques in one process run. This printer is already used by VTT as well.

 

VTT has been engaged in nanopatterning development and research since 1997.

Additional information

Jouni Ahopelto
Research Professor
+358 20 722 6644

Päivi Majander
Research Scientist, NaPa-project Technology Manager
+358 20 722 7295

Academy of Finland has selected VTT's 'White Biotechnology/Green Chemistry' as one of the 18 centres of excellence in the national CoE programme 2008 - 2013. The centre develops novel methods in biotechnology and chemistry that can be utilised for producing chemicals, materials, and fuels from renewable resources.

The opportunities of so-called 'white biotechnology' combined with the methods of the environmentally-friendly 'green chemistry' play an important role in developing sustainable, energy-efficient production processes. For several decades, VTT has been in the frontline developing basic knowledge and technology based on renewable resources. The Centre of Excellence combines VTT's internationally top-level know-how in biotechnology, chemistry, system biotechnology and engineering sciences.

The centre is led by Research Professor Merja Penttilä. 40 researchers from several knowledge centres in the VTT clusters of Biotechnology, Energy and Pulp&paper, and Microtechnologies and sensors are employed in the Centre of Excellence.

Additional information

Merja Penttilä
Research Professor
+358 20 722 4504

In September 2006 a joint Board of Directors was appointed for Micronova. This new structure will enable closer collaboration between the partners and fully utilize the research work and facilities. In the first board meeting on the 18th of November Vice President Jussi Tuovinen from VTT was chosen as chair person and Vice-rector Outi Krause from TKK as vice-chairperson. Members of the Board of Directors are:

* Dr. Jussi Tuovinen, Vice President, R&D, Microtechnologies and Sensors, VTT Technical Research Centre of Finland
* Mr. Ilkka Suni, Vice President, Business Solutions, Electronics, VTT
* Mr. Heikki Kuisma, Vice President, Research, VTI Technologies
* Mr. Bob Iannucci, Senior Vice President and Head of Nokia Research Center
* Dr. Outi Krause, Vicerector, TKK
* Dr. Harri Lipsanen, Professor, Micro and Nanosciences Laboratory, Micronova/TKK

Mr. Veli-Matti Airaksinen, Director of Micro and Nanofabrication Centre, was called as an Expert for the Board of Directors. Dr. Hannu Kattelus, Technology Manager, VTT, was called as the secretary of the Board of Directors.

 

Left Jussi Tuovinen, Ilkka Suni and Outi Krause. Back In the middle Harri Lipsanen
and Heikki Kuisma. In the front right Bob Iannucci and Veli-Matti Airaksinen. Back right
the secretary of the meeting.

In a recent experiment, to be published in Nature on November 9, Dr Matthias Meschke and professor Jukka Pekola, together with Dr Wiebke Guichard, a coworker from French CNRS, investigated heat exchange between two small pieces of normal metal, connected to each other only via superconducting leads. The results demonstrate that at very low temperatures heat is transferred by electromagnetic radiation.

The PICO research group is a part of the Low Temperature Laboratory at TKK. The group works at Micronova – Centre for Micro and Nanotechnology.
The samples of the project were made using nanolithography in the cleanrooms at Micronova. The domain of interest of the PICO research group is how heat is transported in nano- and micrometer sized devices on an ordinary silicon chip at only 0.1 degrees above absolute zero.

Generally, even experts consider that superconductors are ideal insulators as regards to usual heat conduction. These new experimental results demonstrate that at very low temperatures heat is transferred by electromagnetic radiation, much in analogy to how light is propagated, along the superconductors, and furthermore these observations show that the heat transfer rate cannot have an arbitrary value: it is limited by what is called a quantum of thermal conductance. As is often the case, this observation contradicts our experiences in daily life. Certainly, one would not see this effect for instance while cooking an egg; it is just another example of how physical laws are changing when quantum mechanics comes into play.

These experiments are quite demanding, as they have to measure the temperature of an extremely tiny piece of a metal. Any usual thermometer would not do it, as it is simply far too big. Again, only the quantum mechanics can provide a solution: nano-sized (about 100 nm in cross-section) probes make use of the quantum mechanical effect of tunneling, that is penetration of particles through a classically forbidden area. Electrical current due to tunneling probes the energy distribution, and thus temperature, of the electrons in the metal. The experiment may have seemed too easy, unless, in order to distinguish the signal from the background, the researchers had to install an “in-situ” switch into the superconducting line: this allowed them to alternatively either pass or reject the heat by electromagnetic radiation through it.

The observation demonstrates a very basic phenomenon, which has no immediate consequences for new products or applications. Yet the observation helps us to understand the fundamental transport mechanisms in nanoscale devices. This effect has implications for, e.g., performance and design of ultra-sensitive radiation detectors in astronomy, whose operation at very low temperature is largely dependent on weak thermal coupling between the device and its environment.

The study has been funded by the Feature electronics (TULE) research program of Academy of Finland.

Matthias Meschke, Wiebke Guichard and Jukka P. Pekola, Single-mode heat conduction by photons. Nature November 9th, 2006.

For more information, please contact:
Professor Jukka P. Pekola, Low Temperature Laboratory, TKK, pekola@boojum.hut.fi, +358 (0)9 451 4913.

By restructuring the organisation micro and nanotechnology research and maintenance of the research infrastructure will be divided into two separate units.

Micro and Nanosciences Laboratory – MNS

Helsinki University of Technology (TKK) strengthens its micro and nanotechnology research and teaching by reorganising the micro and nanotechnology research units of the Electrical and Communications Engineering Department at Micronova. Professor Harri Lipsanen will act as leader for the new Micro and Nanosciences Laboratory. The laboratory will comprise of seven different units lead by professors and docents. The research of the laboratory will concentrate on developing in photonics, nanotechnology and electronics as well as micro and nanosystems.

– The change will make the interaction between the research groups more effective and work in favour of new innovations as well as strengthen Micronova's position as a leading micro and nanotechnology research environment, says professor Harri Lipsanen.

Below research groups within Micro and Nanosciences Laboratory listed:

* Electron Physics, Professors Juha Sinkkonen and Pekka Kuivalainen
* Fiber Optics, Docent Hanne Ludvigsen
* Micro and Quantum Systems, Professor Ilkka Lipsanen
* Microfabrication Group, Docent Sami Franssila
* Nanotechnology, Professor Harri Lipsanen
* Optoelectronics, Docent Markku Sopanen
* Photonics, Professor Seppo Honkanen, starting January 1, 2007

Micro and Nanofabrication Centre – MINFAB

Reorganisation will split the functions supporting research infrastructure as a separate unit called Micro and Nanofabrication Centre – MINFAB.

– Micronova is unique in our country, a micro and nanotechnology research and fabrication environment that is open also for researcher outside TKK. With the organisational changes MINFAB will concentrate on the upkeep and development of the jointly used research and fabrication infrastructure at Micronova. The Micro and Nanofabrication Centre will also develop common support and service functions, says director Veli-Matti Airaksinen.

From TKK there are about 100 people working in Micronova of which about 60 in the above mentioned Micro and Nanosciences Laboratory and about 40 in the following specialities:

* Optics and molecular materials, Professor Matti Kaivola
* PICO-group, Professor Jukka Pekola
* Polymer science centre, PhD Barbro Löfgren

Contact details:

Micro and Nanosciences, MNS, TKK
Professor Harri Lipsanen
harri.lipsanen@tkk.fi
Phone +358-9-451 3123

Micro and Nanofabrication Centre, MINFAB, TKK
Director Veli-Matti Airaksinen
veli-matti.airaksinen@tkk.fi
GSM +358-50-341 4766

www.micronova.fi

VTT offers world-class research in microelectronics. The VTT cleanroom at Micronova facilities in Espoo, Finland that suffered considerable damage in February because of a fire has now been fully restored to service condition. It is expected that research activities can be resumed within the next few weeks.

The air-conditioning system and most of the cleanroom structures that were damaged in the fire have been completely replaced. Covering a floor area of 1,100 m², the cleanroom suffered considerable damage in the fire, with the cost of renovation and refurnishing estimated at approximately EUR 13.5 million. The new and restored research equipment is currently being installed, and process start-up was begun at the same time as the installation work. The facilities are expected to be in full working order and available for research by the end of the year.

The cleanroom serves research in micro- and nanoelectronics, using equipment such as a CMOS-based production line for integrated circuits and MEMS components, as well as specialised equipment for deep etching in silicon and silicon dioxide. The facilities also house equipment required for materials research, particularly for the needs of nanoelectronics research.

Much of the research equipment destroyed in the fire has been replaced with new, equally powerful equipment. For example, migration from 100 mm to 150 mm wafer size in the production of integrated circuits and semiconductor components can be regarded as a significant improvement, furthering VTT's partnering opportunities with the industrial sector.

Micronova is a leading centre for excellence in micro- and nanotechnology run jointly by the VTT Technical Research Centre of Finland and the Helsinki University of Technology. There are nearly 300 research specialists working at the Micronova facilities in Otaniemi, Espoo. This building is the largest cleanroom used for micro- and nanoelectronics in the Nordic region. Micronova partners with various universities, research institutes and commercial enterprises in international world-class research.

Additional information

Jussi Tuovinen
Technology Director
+358 20 722 6508

Ulrika Gyllenberg
Cleanroom Manager
+358 20 722 6664

Millennium Technology Prize winner Professor Shuji Nakamura visited Micronova September 12th, 2006. Professor Nakamura met with Professor Harri Lipsanen and his research group as well as Vice President Jussi Tuovinen from VTT.

In the beginning of the visit Professor Nakamura gave a lecture about new technology based on gallium nitride technique. This would give the Third World countries an opportunity to use sun light for wireless energy made possible by gallium nitrides.

- Already developed applications show that with GaN based LED technology it is possible to significantly reduce energy consumption worldwide, says Professor Nakamura.

- Gallium nitride based LEDs make it possible to produce environmentally friendly and energy efficiency lightning to the Thirld World countries, decontaminate drinking water more efficiently and cheaply as well as it helps to store data much better than before.

Professor Nakamura also shared a vision about gallium nitride as a solution for the production of hydrogen for fuel by photocatalysis of water. Gallium nitride is able to store sunlight energy with the help of quantum well structure, and so no electricity at all will be needed for the splitting of water.

The only GaN researchers of Finland are working at Micronova

Professor Harri Lipsanen from the Laboratory of Micro and Nano Sciences told for his part how his research group has managed to develop a technique which makes it possible to significantly reduce the amount of crystal defects which affect the brightness of the LEDs.

Professor Lipsanen is the first professor of nanotechnology in Finland (year 1999) and he was only just chosen to be the Finnish person in charge of a programme called Photonic Integrated Circuits by Heterogeneous Integration for Telecommunication and Sensor Applications (2007-2011). The programme is part of the Finland Distinguished Professor Programme (FiDiPro) of Tekes (Finnish Funding Agency for Technology and Innovation).

- The light of the LEDs and lasers are produced inside the 2-3 nanometers thick layers (this is only about 10 atomic layers) which are called quantum wells. The colour of the output light is controlled by the amount of indium added to the gallium nitride in these wells. This new technique has also clearly improved the quality of quantum wells, says Professor Lipsanen.

The Laboratory of Micro and Nano Sciences of Helsinki University of Technology (TKK) situated at Micronova, has researched and produced compound semiconductor structures which have been used in optoelectronics components for more than 20 years. The research group has developed for example the first semiconductor lasers of Finland and unique quantum dot and nanowire stuctures for nanotechnology.

Among the equipment at the Laboratory of Micro and Nano Sciences are Finland's only MOCVD facilities which are also used by Professor Shuji Nakamura for the production of GaN-based LEDs and lasers.

The fabrication of visible (blue, green and white) LEDs is started by making GaN based layers of atomic layer accuracy on the top of the sapphire discs using the MOCVD method. However, on the microscopic level there are lots of crystal defects which decrease the brightness of the LEDs. The research group has managed significantly decrease the amount of these defects by the technique they developed.

During the last three years the Laboratory of Micro and Nano Sciences has in close co-operation with a start up company OptoGaN developed innovatory methods to increase brightness of the GaN-based LEDs and lasers. OptoGaN has already started GaN industry in Finland.

The LED research at VTT

VTT (Technical Research Centre of Finland) has a broad LED-related research complex in the research programme for printed intelligence. They develop organic large displays (OLED).
- With this method it is possible to produce cheap large LED-displays and smart packs, Vice President Jussi Tuovinen from VTT said.

LED technology has been utilised in the production of array spectrometers for materials research in the infrared area. This method has been applied to industrially required process measurements eg. measuring the texture and quality of food. In the future, the LEDs in the ultraviolet area produced by professor Nakamura will also be used in the spectrometers. This technology can be applied for example to the measurements needed by the pharmaceutical industry.

For more information:

Professor Harri Lipsanen
Laboratory of Micro and Nanotechnology, TKK
harri.lipsanen@tkk.fi
tel. +358 9 451 3123

Vice-president Jussi Tuovinen
VTT
jussi.tuovinen@vtt.fi
tel. +358 20 722 6508

Eight research projects at Micronova received funding from the Research Council of Natural Sciences and Engineering of the Academy of Finland in September.

More information: www.aka.fi

Two units of the Helsinki University of Technology (TKK), Center for New Materials and Micronova, will get three top researchers from the Finland Distinguished Professor Programme (FiDiPro) which is funded by the Academy of Finland and the Finnish Funding Agency for Technology and Innovations (Tekes). The research programmes will bring three top researchers to strengthen Finnish research of micro and nanosciences at TKK from the beginning of the year 2007.

The goal of the FiDiPro is to raise the level of scientific and technological knowledge and know-how in Finland and to add a more international element to the Finnish research system. Universities and research institutes named close to a hundred researchers to be funded within the programme. In the end, the Academy of Finland and Tekes decided to fund 24 research projects with 17.5 million euros.

Photonic Integrated Circuits by Heterogeneous Integration for Telecommunication and Sensor Applications

Professor Seppo Honkanen from the University of Arizona will lead a project called Photonic Integrated Circuits by Heterogenous Integration for Telecommunication and Sensor Applications. The main goal of this project is to build a world-class research program on Photonic Integrated Circuits at Micronova. In particular, novel schemes will be developed to integrate photonic components based on different material systems. It is expected that this project will result in a new class of integrated photonic "chips", in which the advantages of different material systems will complement each other. These devices will have potential for greatly improved performance and reduced cost.

- Honkanen will improve the already strong profile of Micronova as a leading research center on photonics in Finland, says the Head of the new TKK Micro and Nanotechnology unit, Professor Harri Lipsanen who introduced this project to FiDiPro.

Role of optics and photonics in the developments of micro and nanoscale equipments and technology

Professor Ari T. Friberg, Royal Institute of Technology, Sweden, will strengthen the research of optical physics and photonics at Micronova. He is reviewed as being among the one per cent of top scientists in the world in the fields of optics and photonics. He is an internationally highly recognised scholar with an extensive and varied list of publications.

The project's main research field is optical physics. Advancements in optics and photonics are key drivers for technological innovations of the 21st century. In particular optical phenomena, components and devices in micro- and nano-scale dimensions will play an ever more important role. One of the goals is to make Finland stand as one of the leading centres of micro- and nano-optics research in Northern Europe. The research project is run jointly by Helsinki University of Technology and the University of Joensuu.

- It is very important to have one of the world's top scientist in optic research, Professor Friberg, back in his home country. And that is not only meaningful to TKK but to the research of optics and photonics as a whole in Finland, says the Head of Optics and Molecular Materials Laboratory, Professor Matti Kaivola who introduced the project to FiDiPro.

Nanometre-scale processing and synthesis

Professor Antti-Pekka Jauho from the Technical University of Denmark will come to strengthen research in the field of computational nanotechnology. The project is concerned to study nanometre-scale processing and synthesis that open new possibilities for electronics components and devices. New, functional materials can be applied not only as more efficient and versatile processing and memory circuits but also as various kinds of sensors and actuators.

- Professor Jauho brings a very important contribution to the research and teaching of nanosciences at TKK. Professor Jauho is the leading scientist in the world in the field of quantum transport theory, says Academy Professor Risto Nieminen from the Laboratory of Physics at TKK.

FiDiPro is also geared towards supporting research-driven profiling of universities and research institutes and creating new kind of international cooperation between university-based research and business companies.

Contact information:

Professor Harri Lipsanen
Optoelectronics Laboratory, TKK
harri.lipsanen@tkk.fi
tel. +358 9 451 3123

Professor Matti Kaivola
Optics and Molecular Materials Laboratory, TKK
matti.kaivola@tkk.fi
tel. +358 9 451 3151

Professor Risto Nieminen
Laboratory of Physics, TKK
risto.nieminen@tkk.fi
tel. +358 9 451 3105

www.micronova.fi and micronova.tkk.fi
www.umk.fi www.tkk.fi

Micronova is the leading research centre for micro and nanotechnology in Finland. It is part of Otaniemi Science Park, which is the largest technology hub in the Nordic countries. Micronova is jointly run by VTT, Technical Research Centre in Finland and Helsinki University of Technology, TKK. Over 300 researchers from VTT, TKK and several companies work at Micronova. Most of the R&D work is done in close cooperation with partners at universities, research institutes and companies in and outside Finland. Micronova offers the largest clean room facilities in the Nordic countries.

Professor Shuji Nakamura gives a presentation "Blue, Green & White LEDs and Blue Laser Diodes" to the professional audience on Monday, 11th of September at 9.30 a.m. in Dipoli Congress Centre, Espoo.

Millennium Technology Prize winner Professor Shuji Nakamura is one of the most significant inventors of our time. He has invented a revolutionary new light source - bright blue, green and white LEDs and a blue laser.

Professor Shuji Nakamura was born in Japan in 1954. He has worked in the USA at the University of California, Santa Barbara (UCSB) since 2000. At UCSB he has built up a significant research programme in new areas of nitride research. Professor Nakamura's current research interests are the growing of optoelectronic materials and the fabrication of novel semiconductor devices.

In more specific terms, he is working on new devices including full-colour LEDs, an efficient white-LED light bulb, laser diodes and high-power, microwave communication devices.

Nakamura's inventions in both GaN materials and associated devices are having an extensive impact in many areas that improve human quality of life and promote sustainable development. Applications that have already been developed by using Nakamura's technology can reduce energy consumption, bring reading lights to the outermost areas of developing countries, sterilise water in a more efficient and cheaper way, and store data in much smaller spaces. New applications for the technology and ways of using it to improve human quality of life are being developed all the time.

Lecture: Blue, Green & White LEDs and Blue Laser Diodes, Professor Shuji Nakamura
Monday, 11th of September, at 9.30 a.m.
Congress Centre Dipoli, Auditorium
The event is free of charge and no pre-registration is needed.
Welcome!
Further information
Catherine K. Bounsaythip, 5957

The economic consequences of the fire are apparently significant.

A fire broke out on 24.2. in the Micronova building of VTT, where microelectronics research and development work is carried out. There where no injuries inflicted. Part of the clean rooms required for microelectronic development work were damaged.

The economic consequences are significant due to the fact that part of the construction and HPAC -wise demanding cleanroom was contaminated as well as the damages caused by smoke and soot. VTT also has various development projects going on in the facilities. The fire probably started from the wet bench used for chemical treatment of silicon wafers. The cause of the fire is still under investigation.

The fire did not reach premises used by clients of VTT or TKK - Technical University of Helsinki.

There were no environmental damages.

Further information:
Ilkka Suni
tel. +358 20 7226300

Information on VTT:
Olli Ernvall
tel. +358 40 8400288

Teknillisen korkeakoulun Kylmälaboratorion, MIKES:n ja japanilaisten tutkimuslaitosten, NEC ja RIKEN, yhteistyönä on kehitetty taajuus-sähkövirta -muunnin, jolla voidaan pumpata elektroneja rinnakkain riittävän suuren sähkövirran saavuttamiseksi. Nyt kehitettyyn SINIS-porttiin perustuva mittausmenetelmä mahdollistaa hyvin tarkan mittaustuloksen, ja siten vie myös lähemmäs sähkövirran uutta standardia. Tutkimustulos on julkaistu New Journal of Physics -lehdessä sekä nostettiin Nature Research Highlight -otsikoihin tänään.

Tutkimuksen tieteellisenä haasteena ja tavoitteena on nk. kvanttimetrologiakolmion sulkeminen. Kaksi kolmion komponenteista, Josephson-jännitenormaali ja kvantti Hall -resistanssinormaali ovat jo metrologien käytössä mm. kalibroinneissa. Vielä on tarkistamatta sähkövirran yhtäpitävyys näihin ilmiöihin, millä pyritään todistamaan modernin fysiikan tärkeimmän teorian, kvanttimekaniikan, paikkansapitävyys. Kokeen suorittaminen mahdollistaisi kahden luonnonvakion, elektronin varauksen e ja Planckin vakion h, lukuarvojen kiinnittämisen ja SI-yksikköjärjestelmän uudelleenmäärittelyn sähkösuureiden osalta. Vielä nykyisinkin sähkövirta ja sen yksikkö ampeeri määritellään virtajohtojen välillä vaikuttavan klassisen voiman avulla. Tavoitteena on, että muutaman vuoden päästä myös tämä suure pystytään määrittelemään luonnonvakioiden avulla.

Työssä käytetty SINIS-portti on laite, jossa elektroneja pystytään siirtämään yksitellen johtimesta pienelle saarelle ja sieltä pois toiseen johtimeen. Toistamalla prosessia tunnetulla taajuudella saadaan aikaiseksi hyvin määritelty sähkövirta, jota voitaisiin käyttää ampeerin uutena määritelmänä.

- Pari vuotta sitten esittelimme ensimmäisen nanokokoisen taajuus-sähkövirta -muuntimen, yhden elektronin kääntöportin, jonka mittaustarkkuutta lähdimme parantamaan. Nyt olemme päässeet tutkimuksessamme askeleen eteenpäin, ja pystyneet kehittämään rakenteen, joka mahdollistaa riittävän suuren virran tuottamisen. Kymmenellä rinnakkaisella SINIS-portilla pääsemme jopa yli 100 pA virtaan. Suuri virtataso onkin ratkaiseva riittävän mittaustarkkuuden saavuttamiseksi, kertoo tutkimuksen johtaja, professori Jukka Pekola TKK:n Kylmälaboratoriosta.

SI-yksikköjärjestelmän uusiminen sähkösuureiden osalta mahdollistaisi myös muiden suureiden tarkan määrittelyn. Esimerkiksi yksi kilogramma määritellään edelleen platinasta ja iridiumista valmistetun kappaleen avulla. Sähkösuureiden uudelleenmäärittelyn jälkeen voitaisiin verrata sähkötehoa ja voimaa vastaaviin mekaanisiin suureisiin ja saavuttaa parempi määritelmä myös massalle. Tämän vuoksi virtapumppujen kehityksellä on merkittävä vaikutus myös muiden suureiden tarkkuuden paranemiseen.

Tutkimustulos julkaistiin marraskuun lopussa New Journal of Physics -julkaisussa http://www.iop.org/EJ/article/1367-2630/11/11/113057/njp9_11_113057.pdf ja nostettiin Nature Research Highlight -otsikoihin 9.12.2009 (maksullinen lukuoikeus): http://www.nature.com/nature/journal/v462/n7274/pdf/462700e.pdf

 

Lisätietoja:

Professori Jukka Pekola
Teknillinen korkeakoulu, Kylmälaboratorio
PICO-ryhmä, Micronova
Puh. (09) 470 24913
etunimi.sukunimi@tkk.fi

 

Tutkija Ville Maisi
MIKES, Sähköryhmä
etunimi.sukunimi@mikes.fi

 

Teknillisen korkeakoulun (Suomi), University of New South Walesin (Australia) ja University of Melbournen (Australia) tutkijat ovat onnistuneet rakentamaan ja mittamaan toimivan transistorin, jonka aktiivinen elementti koostuu ainoastaan yhdestä fosforiatomista piissä. Tutkimustulos julkaistiin juuri Nano Lettersissä.

Laitteen toiminta perustuu yksittäisten elektronien peräkkäiseen tunneloitumiseen fosforiatomin ja transistorin lähteen ja nielun välillä. Tunnelointi voidaan sallia tai estää muuttamalla atomin läheisyydessä olevan muutaman kymmenen nanometrin levyisen metallielektrodin jännitettä. ´

Kuvateksti: (a) Väritetty pyyhkäisyelektronimikroskooppikuva mitatusta laitteesta. Alumiinisella päällysportilla (kuvassa sininen) muodostetaan kaksidimensioinen elektronikaasu metalloinnin alla olevaan pii-piioksidi-rajapintaan. Osittain päällysportin alla olevalla esteportilla (kuvassa violetti) karkotetaan elektronikaasu piissä olevien fosforiatomien läheisyydestä (lisätty alkuperäiseen kuvaa punaisina palloina). Esteportin jännitteellä voidaan myös kontrolloida laitteen johtavuutta. Kaikki kuvassa olevat esteportit muodostavat omat erilliset transistorinsa.
(b) Kokeissa mitattu differentiaalinen sähkönjohtavuus laitteen läpi 4 Teslan magneettikentässä. Punainen ja keltainen pallo kuvaavat elektronin spin-alas- ja -ylös-tiloja, joista aiheutuvat korkean johtavuuden linjat ovat selkeästi näkyvissä.
[Julkaisun alkuperäinen kuva: http://pubs.acs.org/appl/literatum/publisher/achs/journals/production/nalefd/0/nalefd.ahead-of-print/nl901635j/images/medium/nl-2009-01635j_0003.gif. Tämän kuvan käyttöoikeusasioissa pyydetään ottamaan yhteyttä copyright@acs.org.]

Tietokoneiden huima kehittyminen ja sen luoma tietoyhteiskunta on perustunut pitkälle transistorien koon pienentämiseen ja tiheään pakkaamiseen. On ollut jo kauan tiedossa, että tämän kehityksen on hidastuttava kriittisesti tulevien vuosikymmenten aikana, kun tiheämpi edullinen pakkaaminen vaatisi transistorien koon olevan atomien kokoluokkaa. Nyt kehitetyssä transistorissa koko sähkövirta kulkee aina saman yksittäisen atomin läpi ja näin siis päästään tutkimaan ilmiöitä, joita tulee esiin transistorien koon äärirajoilla.

”Noin puoli vuotta sitten minulta ja yhdeltä tämän tutkimuksen johtajista, prof. Andrew Dzurakilta, kysyttiin, milloin luulemme, että yhden atomin transistori kehitetään. Katsoimme toisiimme, hymyilimme ja sanoimme, että olemme jo kehittäneet sen”, sanoo Teknillisen korkeakoulun dosentti Mikko Möttönen ja jatkaa: ”Itse asiassa tarkoituksenamme ei ollut rakentaa mahdollisimman pientä transistoria klassista tietokonetta varten, vaan kvanttibitti, joka toimisi tällä hetkellä kehitteillä olevan kvanttitietokoneen perusosana.”

Ongelmat, jotka tulevat vastaan transistorien kokoa pienennettäessä johtuvat niin sanottujen kvanttimekaanisten ilmiöiden esiintulosta. Nämä ilmiöt todennäköisesti vaikeuttavat transistorien tavanomaista toimintaa, mutta toisaalta sallivat arkijärjen vastaista käytöstä, jota voidaan oikein hallitusti hyödyntää suorittamaan huomattavasti tehokkaampaa laskentaa, eli kvanttilaskentaa. Nyt raportoitujen mittausten taustalla on idea käyttää fosforidonorin elektronin spin-vapausastetta kvanttibittinä, eli kubittina. Mittauksissa pystyttiin erottamaan ensimmäistä kertaa elektronin spin-ylös- ja -alas-tilat yksittäisessä fosforidonorissa. Tämä on huomattava askel kohti näiden tilojen kontrollointia, eli kubitin realisointia.

Alkuperäinen tutkimusartikkeli on julkaistu Nano Lettersissä 1.12.2009:
Transport Spectroscopy of Single Phosphorus Donors in a Silicon Nanoscale Transistor,
Kuan Yen Tan, Kok Wai Chan, Mikko Möttönen, Andrea Morello, Changyi Yang, Jessica van Donkelaar, Andrew Alves, Juha-Matti Pirkkalainen, David N. Jamieson, Robert G. Clark ja Andrew S. Dzurak,
Nano Lett., Article ASAP, DOI: 10.1021/nl901635j, (2009).
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl901635j

 
Lisätietoja:

Dosentti, TkT Mikko Möttönen
Teknillisen fysiikan laitos
Teknillinen korkeakoulu
mikko.mottonen*at*tkk.fi
puh. (09) 470 22342 tai 050-594 0950

Prof. Andrew Dzurak
Centre for Quantum Computer Technology
University of New South Wales
a.dzurak(å)unsw.edu.au
puh. +61293856311

 

Micronova on Otaniemessä sijaitseva, Teknillisen korkeakoulun (TKK) ja Valtion teknillisen tutkimuskeskuksen (VTT) yhteinen,  Suomen johtava mikro- ja nanoteknologian tutkimuskeskus. Micronovan puhdastila- ja tutkimuslaiteinfrastruktuuria ylläpitää Micronova Nanofabrication Centre (Nanofab). Haemme Nanofabiin koordinaattoria kehittämään Micronovan palveluja ja toimintaa kansallisena tutkimusinfrastruktuurina (KTI). Toimi on aluksi määräaikainen 31.12.2010 asti ja sen jatkuminen riippuu KTI:n rahoituksesta.

Koordinaattori toimii läheisessä yhteistyössä sekä VTT:n että TKK:n teknisen henkilökunnan ja tutkijoiden kanssa. Hän on myös KTI:n ulkoisten käyttäjien ja Micronovan yksiköiden välinen yhteyshenkilö. Koordinaattorin tehtäviin kuuluu:

- tutkimusinfrastruktuurin ulkoisille käyttäjille suunnattujen palvelujen kehittäminen
- käyttäjätuki ja käyttäjäkoulutuksen organisointi
- Micronovan prosessituen kehittäminen
- markkinointimateriaalin tuottaminen ja Micronovan palvelujen markkinointi

Uudelta koordinaattorilta odotamme:
- ylempää korkeakoulututkintoa
- mikro- ja nanovalmistustekniikoiden erinomaista tuntemusta
- mikro- ja nanovalmistuksen sovellusten tuntemusta
- ymmärrystä kokeellisen tutkimustyön luonteesta ja vaatimuksista
- työkokemusta puhdastilaympäristöissä
- hyvää englanninkielen taitoa
- yhteistyökykyä ja hyviä kommunikointikykyjä

Lisäksi koordinaattorille ovat eduksi:
- tohtorin tutkinto
- suomen tai ruotsinkielen taito
- yhteistyöverkostot kotimaisiin yliopistoihin
- työkokemus mikro- ja nanotekniikkaa hyödyntävässä teollisuudessa
- mahdollisuus aloittaa tehtävässä 1.1.2010

 

Lisätietoja, ja vapaamuotoinen hakemus (hakemuksen liitteenä ansioluettelo) viimeistään 4.12.2009 osoitteeseen:

Veli-Matti Airaksinen
TKK Micronova, Teknillinen korkeakoulu
PL 3500, 02015 TKK, Espoo
veli-matti.airaksinen@tkk.fi
050-341 4766

 

Pentagon Designin ja TKK:n yhteistyössä suunnittelema 22–77°- LED-valaisin on voittanut pääpalkinnon Luminord 2009 -valaisinsuunnittelukilpailussa. Tämänvuotisena kilpailutehtävänä oli suunnitella kiinteistön ulko- tai sisäkäyttöön soveltuva LED-valaisin. Kilpailun tarkoituksena on löytää uusia ja korkeatasoisia valaisinratkaisuja ja näin kehittää alan teollisuudelle uusia valaisininnovaatioita ja tuotteita.

Pentagon Designin ja TKK:n yhteistyössä suunnittelema ja kilpailun voittanut 22–77°-valaisin on kineettinen valoelementti, jonka muoto ja tekninen toteutus hyödyntävät LED-polttimoiden lämpenemistä. Valaisimen suunnittelutyö aloitettiin tutustumalla sekä LED-polttimoiden teknisiin mahdollisuuksiin että niiden rajoituksiin.  Tässä hyödynnettiin TKK:n tutkijan Sami Suihkosen LED-osaamista.

”On ollut kiinnostavaa tehdä töitä valaisinsuunnittelijoiden kanssa ja tuoda oma osaamiseni osaksi yhteistyötä. Energiatehokkaiden valonlähteiden, erityisesti LEDien, tutkimus ja kehitys kuuluvat Teknillisen korkeakoulun tutkimuksen kärkialueisiin, ja LED-tutkimuksemme TKK:lla on myös kansainvälisesti tunnustettua, kertoo tutkija Sami Suihkonen.

Luminord-kilpailun järjestävät Sähkösuunnittelijat NSS ry, Suomen Valoteknillinen Seura ry, Sähkö- ja teleurakoitsijaliitto STUL ry ja Suomen Sähkötukkuliikkeiden Liitto ry yhteistyössä Teollisuustaiteen Liitto Ornamo ry:n kanssa. Voittajatyön suunnittelutiimiin kuuluivat Pentagon Designin Designerit Ilmari Ahola ja Veli-Pekka Niska, Creative Director Arni Aromaa sekä LED-valotekniikasta konsultoinut Teknillisen Korkeakoulun Research Scientist, tekniikan tohtori Sami Suihkonen. LED tutkimusta TKK:lla rahoittaa Multidisciplinary Institute of Digitalisation and Energy (MIDE).

Kuva:
Valaisimen runko-osaan kiinnittyy neljä ristin muotoista kaksikerrosmetalliosaa, joihin on kiinnitetty yhteensä 80 LED- polttimoa. Kaksikerrosmetallisäikeet toimivat samalla LED-polttimoiden virtajohtimina ja jäähdytyselementteinä. Säikeet oikenevat lämmetessään ja palaavat kaareviksi jäähtyessään huoneenlämpötilaan. Jokaisella ristillä on oma lämpöanturinsa, jonka ansiosta ne toimivat toisistaan riippumatta muodostaen symmetrisen ja tasaisen rytmin. (Kuva: Pentagon Design Oy)

Lisätietoja:

TkT Sami Suihkonen, TKK, Mikro- ja nanotekniikan laitos, Optoelektroniikan ryhmä, Micronova
sami.suihkonen@tkk.fi ,  p. 09 451 2325

Pentagon Design Oy, Tiina Hautala, tiina.hautala@pentagondesign.fi, p. 010 843 5500
Luminord-kilpailun www-sivut http://www.nssoy.fi/lumi/luminord.htm

Tutkijat luovat taidetta - TKK:n tutkijalle I palkinto Science as Art -kilpailussa San Franciscossa

Micronovassa työskentelevä Mikro- ja kvanttisysteemien tutkimusryhmän tutkija Nikolai Chekurovin itse kehittämällään menetelmällä valmistama ”Modern Stonehenge” –niminen nanorakennekuva sai ensimmäisen palkinnon materiaalitieteen tutkijat kokoavan konferenssin Science as Art -kilpailussa San Franciscossa viime viikolla. Kilpailu taiteellisimmasta tiedekuvasta oli siinä määrin kovaa, että ensimmäisiä palkintoja jaettiin kolme. Kaikkiaan kilpailussa arvioitiin runsaan 200 tutkimuskuvan taiteellisuus.

Materials Research Society’n (MRS) järjestämä konferenssi on materiaalitieteen alan merkittävin tapahtuma, ja juuri pidetty kokous kokosi yli 3000 materiaalitieteen tutkijaa ympäri maailmaa. MRS on ollut edelläkävijä tieteen ja taiteen yhdistämisessä. Aloitteen asiassa teki Berkeleyn yliopiston professori Ramamoorthy Ramesh. Science as Art -palkinto jaettiin jo seitsemännen kerran. Suomalaisia on kilpailussa ollut aiemminkin, mutta nyt saatu palkinto oli ensimmäinen suomalaiselle tutkijalle myönnetty.

”Aina välillä mikroskoopin näyttöön ilmestyy jotain todella hienoa, mitä tahtoisi muidenkin näkevän. Tällaiset taidekuvakilpailut antavat mahdollisuuden esittää myös tieteellisesti mielenkiintoisia kuvia hyvinkin suurelle yleisölle”, iloitsee Nikolai Chekurov

Vajaa vuosi sitten Nikolai Chekurov valmisti menetelmää kehittäessään maailman pienimmän Aalto-maljakon. Tämän vuoden alussa kehitystyö päättyi uuden menetelmän keksimiseen. Tässä käytetään uudella tavalla kahden menetelmän yhdistelmää, kohdistettua ionisuihkua (FIB) ja matalan lämpötilan ionietsausta (DRIE). Tutkimustulos julkaistiin Nanotechnology–lehdessä tammikuussa 2009.

 

 

Materials Research Science – Science as Art -sivulle
http://www.mrs.org/s_mrs/doc.asp?CID=18668&DID=239688#saa

Lisätietoja:
Tutkija Nikolai Chekurov
TKK, Mikro- ja kvanttisysteemit, Micronova
Puh. 09 451 2996
nikolai.chekurov@tkk.fi
Ryhmän sivuille:
http://nano.tkk.fi/en/research_groups/mqs/

 

TKK:n tutkijat Micronovassa ovat kehittäneet uuden valmistusmenetelmän nanorakenteiden työstämiseen. Valmistuksessa oivallettiin käyttää uudella tavalla kahden menetelmän yhdistelmää, kohdistettua ionisuihkua (FIB) ja matalan lämpötilan ionietsausta (DRIE). Tämä nopeuttaa merkittävästi valmistusprosessia ja mahdollistaa monimutkaisten kolmiulotteisten rakenteiden valmistamisen.  Koko prosessin läpiviemiseen kuluu viikkojen sijasta vain muutamia tunteja. Valmistusmenetelmän etuna on myös lopputuloksen erittäin korkea laatu ja erinomainen toistettavuus.

Menetelmä perustuu ionisuihkun seostusominaisuuteen. Ionisuihkun gallium-ionit tunkeutuvat näytteen pintakerrokseen ja muodostavat syväetsausta hyvin kestävän etsausmaskin. Koska suihku on hyvin kapea, pienin valmistettavissa oleva kuvio on kooltaan jopa alle 50 nm.

”Piin ja muiden materiaalien nanotyöstömenetelmiä kehitetään erityisesti elektroniikka- ja optiikkasovelluksiin ja kilpailu nopeampien ja laadukkaampien prosessien luomisessa on kovaa. Nyt keksimäämme menetelmää ei vain ollut aiemmin kokeiltu hyvin pienten rakenteiden valmistamisessa”, kertoo oivalluksen tekijä Nikolai Chekurov. ”Menetelmämme tulee hyödyttämään erityisesti tutkimuskäyttöön tarkoitettujen pienten komponenttien valmistusta ja prototyyppien rakentamista”, jatkaa Chekurov.

Nikolai Chekurovin väitöstutkimusta ohjaava professori Ilkka Tittonen on tyytyväinen Micronovan nanovalmistuslinjaan, jonka jalokivenä on uusi FIB-laite. ”Ilman Micronovan puhdastilan laitteita emme olisi voineet tätä menetelmää kehittää. Rakenteet ovat virheettömiä, kolmiulotteisia ja täysin ennalta määrättyjä ilman satunnaista vaihtelua”, toteaa Tittonen.

Micronovaan hankittiin loppuvuodesta 2007 FIB-laite (Focused Ion Beam), joka on ainoa tämän luokan laite Suomessa. Laitteen käyttöönotto- ja testausvaiheessa viime kesänä Nikolai Chekurov valmisti nanokokoisen Aalto-maljakon, jonka korkeus oli noin 600 nanometriä ja tilavuus n. 0.1 femtolitraa.

Uusi nanorakenteiden valmistusmenetelmä on syntynyt TKK:n mikro- ja kvanttisysteemeitä sekä mikrovalmistustekniikkaa tutkivien ryhmien poikkitieteellisen yhteistyön tuloksena. Tutkimustulos julkaistiin Nanotechnology-lehden verkkosivuilla tammikuussa 2009 ja helmikuussa painetussa lehdessä, jonka kansikuvaan on valittu uudella Micronovan valmistusmenetelmällä työstettyjä kolmiulotteisia nanorakenteita. http://nanotechweb.org/cws/article/tech/37573
http://ej.iop.org/pdf/nano/vol20/na096-webcover.pdf

 

Nanopilarimetsä. Pilareiden halkaisija on alle 100 nm ja
korkeus n. 500

 

Lisätietoja:
Tutkija Nikolai Chekurov
TKK, Mikro- ja kvanttisysteemit, Micronova
Puh. 09 451 2996
nikolai.chekurov@tkk.fi
Ryhmän sivuille:
http://nano.tkk.fi/en/research_groups/mqs/

 

Ensimmäistä kertaa jaettavan Materiaalitekniikan 7000 euron keksintöpalkinnon saivat Teknillisen korkeakoulun, TKK, polymeeriteknologian laboratorion tutkijat, jotka ovat kehittäneet uudentyyppisen biomateriaalin kudosteknologiaan ja lääkeainevapautukseen.

Keksinnössä on oivallettu, että yhdistämällä kahden erityyppisen polymeerin, polyesteri ja polyanhydridi, ominaisuuksia sekä hyödyntämällä hajoamisnopeuteen vaikuttavia hydrofobisia molekyyliketjuja saadaan aikaan hallitusti pintahajoavia materiaaleja. Näitä voidaan soveltaa lääkeannostelussa ja kudosteknologiassa. Molemmissa hallittu polymeerien hajoaminen on keskeistä.

Nestemäinen polyesterianhydridi kovetetaan valolla muotissa nappimaisiksi näytekappaleiksi

Keksinnön ovat tehneet professori Jukka Seppälä sekä tutkijat Risto Hakala ja Harri Korhonen. Professori Seppälä johtaa TKK:n polymeeriteknologian laboratoriota. Tulokset ovat syntyneet pääosin vuonna 2007 päättyneessä Suomen Akatemian rahoittamassa Bio- ja nanopolymeerien huippuyksikössä.

”Uudet bioaktiiviset materiaalit ovat avainasemassa edistyneessä lääkeaineannostelussa sekä kudosvaurioiden ja kudospuutosten korjaamiseen tähtäävässä kudosteknologiassa. Keksintömme on luonteeltaan peruskeksintö, jolla on useita sovellusreittejä. Niitä kehitämme edelleen yhteistyötahojen kanssa”, kertoo professori Seppälä.

 

Kuvassa: vasemmalla Harri Korhonen, keskellä Jukka Seppälä ja oikealla Risto Hakala

”Arvostamme suuresti saamaamme palkintoa. Biomateriaalien tutkimus on pitkäjänteistä. Palkinto korostaa kokeellisen tutkimustyön merkitystä ja toivottavasti parantaa sen edellytyksiä. Keksintömme on osoitus alojen välisen yhteistyön voimasta läpimurtojen saavuttamiseksi. On hienoa, että palkinnon kautta myös ryhmämme nuoret tutkijat saavat tunnustusta.”, Seppälä jatkaa tyytyväisenä.

Keksintö on nerokas ja sen kaupallistamismahdollisuudet ovat olleet tärkeä näkökohta keksintöä tehtäessä. Suomessa on korkealaatuista biomateriaaliosaamista, ja keksijät ovat laajasti verkottuneet suomalaisten toimijoiden kanssa.

Palkintotoimikunta piti erityisen kiitettävänä sitä, että materiaali on suhteellisen helppo valmistaa ja yksinkertainen käyttää eri sovelluksissa.

”Palkittava keksintö on teknillistieteellisesti korkealaatuisen työn tulosta ja sitä on lähdetty suojaamaan kansainvälisillä patenteilla laajasti. Keksinnöllä on myös laajat kansainväliset markkinat”, toteaa palkinnon lisäansioiksi palkintotoimikunnan jäsen Keksintösäätiön toiminnanjohtaja Juha Jutila.

Materiaalitekniikan keksintöpalkinto jaetaan TKK:n Uusien materiaalien keskuksen, UMK, aloitteesta ja sen tavoitteena on lisätä TKK:n materiaalitieteissä ja –tekniikoissa sekä niitä sivuavilla aloilla saavutettujen tutkimustulosten kaupallista hyödyntämistä erityisesti Suomessa. Palkinnon ovat järjestäneet TKK:n Uusien materiaalien keskus sekä Uudenmaan nanoteknologian osaamiskeskus Culminatum Ltd Oy Helsinki Region Centre of Expertisessä. Palkinto on osa Uudenmaanliiton maakunnan kehittämisrahalla rahoitettua osaamiskeskuksen NanoPumppu-hanketta.

Kuva ryhmästä: http://www.micronova.fi/images/Seppalan_ryhma.jpg
Kuvassa: vasemmalla Harri Korhonen, keskellä Jukka Seppälä ja oikealla Risto Hakala

Kuva: http://www.micronova.fi/images/polyesterianhydridi.jpg

Kuvateksti: Nestemäinen polyesterianhydridi kovetetaan valolla muotissa nappimaisiksi näytekappaleiksi.

http://polymeeri.tkk.fi
www.culminatum.fi/nano/invention_award
www.umk.fi
www.nanobusiness.fi
www.culminatum.fi

Lisätietoja:

Professori Jukka Seppälä
TKK, Polymeeriteknologian laboratorio
Puh.  09 4512614
jukka.seppala@tkk.fi

Toiminnanjohtaja Runar Törnqvist
Uusien materiaalien keskus, TKK
Puh. 09 451 6068 tai 050 380 0564
runar.tornqvist@tkk.fi

Projektipäällikkö Teija Laitinen
Culminatum Ltd Oy Helsinki Region Centre of Expertise
Puh. 040 529 5886
teija.laitinen@culminatum.fi

 

Micronova Newsletter 2/2008

SÄHKÖINEN LÄMPÖMITTARI
Sopimuksesta tarkkaan mittaustulokseen

Micronovassa toimivan TKK:n Kylmälaboratorion PICO-tutkimusryhmän tutkijat ovat kehittäneet tavan mitata tarkasti alhaisia lämpötiloja Boltzmannin vakion avulla.

”Ryhmämme on kehittänyt yksiliitoslämpömittarin, jossa lämpötila määritetään. Boltzmannin vakion avulla metalli-eriste-metalli –liitoksen sähkönjohtavuuden nelipistemittauksena. Tällä menetelmällä pääsemme eroon mm. rakenteiden epähomogeenisuudesta johtuvista virheistä. Lisäksi pitkät liitosketjut eristävät mitattaessa ympäristön kohinan, ja näin saadaan luotettava mittaustulos”, kertoo professori Jukka Pekola.

 

Kuva: Yksiliitoslämpömittari, joka on valmistettu elektronisuihkulitografialla. Kuvan ylälaidassa lämpömittarin ominaiskäyrä, josta lämpötila määritellään

 

Lämpötilan määrittely perustuu nykymetrologiassakin lähinnä sopimukseen. On yleisesti tunnettua, että nykyisin käytössä oleva kansainvälinen lämpötila-asteikko ei ole riittävän luotettava varsinkaan kun puhutaan matalien lämpötilojen mittauksesta. Matalien lämpötilojen mittaaminen perustuu keinotekoiseen määrittelyyn, jossa lämpötila määräytyy 3He sulamiskäyrän perusteella ja mittaustulos on siten sopimuksenvarainen.  Lähtökohtaisesti lämpötilanmittauksen kiintopisteenä on veden kolmoispiste.

Maailmalla tutkimusryhmät ovat ratkoneet vastaavaa ongelmaa mm. kohinalämpömittarin avulla. Tässä menetelmässä mittalaite tulee kalibroida huolellisesti ja mittaus on hankalampi kuin tässä esitelty tekniikka. Kohinalämpömittarin etuna on tosin laaja toiminta-alue.

Sähköinen lämpömittari tulee varmasti kiinnostamaan ammatikseen mittausta tekeviä metrologialaboratorioita. On myös mahdollista, että se tulee nykyisin käytössä olevan CBT-lämpömittarin rinnalle täydentäväksi, kaupalliseksi anturiksi. Tutkijat ovat hakeneet keksinnölleen patenttia.

Pekolan ryhmän tutkimustulos julkaistiin marraskuussa Physical Review Lettersissä http://scitation.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=PRLTAO000101000020206801000001&idtype=cvips&prog=normal sekä joulukuussa Physics Worldissä http://physicsworld.com/cws/article/news/36927

Lisätietoja:

Prof. Jukka Pekola
TKK, Micronova
Puh. 09 451 4913 tai 040-7009290
pekola@boojum.hut.fi

Euroopan ydinfysiikan tutkimuskeskus Cern käynnistää keskiviikkona 10.9. LHC-jättiläistörmäyttimen. LHC:n (Large Hadron Collider) avulla pyritään selvittämään maailmankaikkeuden syntymekanismia ja materian alkuperää. Konkreettisena tavoitteena on muun muassa alkeishiukkasten massaa selittävän Higgsin bosonin löytäminen. Hiukkaskiihdyttimessä on mukana myös suomalaisteknologiaa: VTT on toimittanut Cernille hiukkasilmaisimia kahteen LHC:n neljästä koeasemasta.

LHC:n rengasmaiseen kiihdyttimeen ohjataan keskiviikkona ensimmäinen protonisuihku 450 GeV (gigaelektronivoltin) energialla. Kiihdyttimessä voidaan saavuttaa vastakkaisiin suuntiin kiertävillä protonisuihkuilla parhaimmillaan 14 TeV (teraelektronivoltin) törmäysenergia.

VTT:n toimittamien hiukkasilmaisimien tehtävänä on paikantaa alkuperäinen törmäys 100 µm (mikrometrin) tarkkuudella. Ilmaisimet muodostavat kokonaisuudessaan 10 miljoonan pikselin hiukkaskameran. VTT:n tehtävänä on ollut piidetektoreiden ja niiden monimutkaisten lukupiirien integroiminen moduleiksi, jotka voidaan asentaa jäähdytettävään hiilikuiturunkoon.

LHC-kiihdytin käsittää 27 kilometriä pitkän, rengasmaisen tunnelin Ranskan ja Sveitsin rajalla. Kiihdytin sijaitsee sadan metrin syvyydessä maanpinnan alla.

Lisätietoja:
VTT
Asiakasjohtaja Ilkka Suni
Puh. 020 722 6300
ilkka.suni@vtt.fi

 

Teknillisen korkeakoulun, tulevan Aalto-korkeakoulun, mikro- ja nanotekniikan laitoksen tutkija Nikolai Chekurov valmisti Micronovan puhdastiloissa maailman pienimmän Aalto-maljakon. Maljakon korkeus on noin 600 nanometriä ja tilavuus n. 0.1 femtolitraa. Maljakoita tarvitaan 10 miljoonaa miljardia kappaletta, jotta niihin saataisiin mahtumaan yhteensä yksi litra vettä. Pienuudestaan huolimatta yhteen tällaiseen maljakkoon mahtuu noin neljä miljardia vesimolekyyliä.

Vasemmalla alkuperäinen ja oikealla värjätty maljakko

 

”Nanokokoisessa maljakossa on se etu, että se ei rikkoudu pudotessaan lattialle. Pieni ongelma on tosin se, ettei sitä siinä tapauksessa enää ikinä löydä. Maljakkoa voikin ihailla vain riittävän tehokkaalla elektronimikroskoopilla”, kertoo professori Ilkka Tittonen Micronovasta.

Chekurov käytti maljakon valmistamisessa Focused Ion Beam –laitetta, joka hankittiin Micronovaan kuluvan vuoden alussa. Laitteen käyttöönotto on meneillään ja tutkijat testaavat erilaisia valmistusmenetelmiä. Ilman FIB-tasoista laitetta kyseisen maljakon tekeminen ei olisi ollut mahdollista. Maljakon materiaali on piitä.

Nanokokoinen maljakko valmistui parahiksi Aalto-korkeakoulun säädekirjan allekirjoituspäiväksi. Myös Iittala ja Aalto-säätiö tervehtivät ilolla maailman pienintä Savoy-maljakon muotoa noudattelevaa nano-serkkua.

Lisätietoja:
TKK, Mikro- ja nanotekniikanlaitos, Micronova
Professori Ilkka Tittonen
Puh. 09 451 2287 tai  040 54 37 564
ilkka.tittonen@tkk.fi 
www.micronova.fi

 

Nanoteknologia sai oman tietokannan - FinDNano

Hajallaan eri tutkimuslaitoksissa ja –verkostoissa ollut tieto nanotutkimuksen laitteista ja osaamisesta kootaan yhtenäiseen FinDNano-tietokantaan, joka on sekä tutkijoiden että muiden aiheesta kiinnostuneiden vapaasti käytettävissä. Tietokanta sisältää kattavasti Suomessa olevan nanoteknologian ja –tieteen laitteiston ja osaamisen. Mukana on noin 20 suomalaista tutkimuslaitosta. Tietokanta avautui 16. kesäkuuta osoitteessa www.findnano.fi.

-Tietokanta on rakennettu mahdollisimman helppokäyttöiseksi ja sen avulla halutaan vahvistaa Suomen nanoteknologian tutkimuksen ja kehityksen  kilpailukykyä ja edistää laitteistojen yhteiskäyttöä, kertoo projektipäällikkö Juha Kauppinen Mikkelin teknologiakeskus Oy:stä.

Tarve tietojen kokoamiselle on ollut suuri, sillä tähän mennessä tieto sekä nanotutkimuksen laitekannasta että osaamisesta on ollut hajallaan eri puolella Suomea eri tutkimuslaitoksissa ja tutkijaverkostoissa.

Kesän aikana valmistuva tietokanta palvelee tutkijoiden lisäksi myös muun muassa nanoteknologiaa käyttäviä tai sen tarjoamista mahdollisuuksista kiinnostuneita yrityksiä.

-Uskomme, että tietokannasta tulee hyvin tärkeä tiedonlähde tutkijoiden lisäksi erityisesti muille käyttäjille. Nanoteknologian soveltamiskohteet ovat moninaiset eikä tiedon kerääminen ole ollut helppoa. Yhtenäinen tietokanta auttaa yrityksiä löytämään tarvitsemansa laitteet ja osaajat, toteaa TKK Micronovan johtaja Veli-Matti Airaksinen Teknillisestä korkeakoulusta.

Sivustoa on kevään aikana testattu, ja se on käyttövalmiudessa kesäkuusta lähtien. Tietoja järjestelmään syötetään kesän aikana.

-Mukana olevilla organisaatioilla on tunnukset, joiden avulla tietokannan ylläpito sujuu helposti, Kauppinen toteaa.

Tietokannan selailu on kaikille vapaata ja maksutonta. Sivuston avulla yritykset saavat tietoa siitä, miten ja missä he voivat hyödyntää nanoteknologian asiantuntijapalveluita.

Järjestelmän pääkieli on englanti, mutta sisältöä tulee osittain olemaan myös suomeksi.

-Suomen nanotieteiden tutkijayhteisössä on paljon ulkomaisia vierailevia tutkijoita, ja tietokannan avulla halutaan viestiä myös ulkomaisille tutkijoille suomalaisesta nanotutkimuksen infrasta ja osaamisesta, Kauppinen painottaa.

Seuraavasssa vaiheessa sivustojen kansainvälistä ja yrityksille suunnattua osuutta on tarkoitus laajentaa. Yhtenä mahdollisuutena on Itämeren alueen EU-ohjelmien hyödyntäminen.

FinDNano-hanke sai alkunsa Tekesin viisivuotisen nanoteknologian FinNano –ohjelman aihealuetyöryhmässä, joka on keskittynyt nanotutkimuksen laitteistoihin ja niiden aikaisempaa parempaan hyödyntämiseen. FinDNano –tietokanta yksi on nanoteknologian klusteriohjelman kansallisista kärkihankkeista, ja sitä koordinoi Mikkelin seudun osaamiskeskus.

-Osaamiskeskusohjelma tarjoaa mahdollisuuden järjestelmän ylläpitoon kuluvalla ohjelmakaudella, eli ainakin vuoteen 2013 asti. Sinä aikana se toivottavasti kehittyy niin, että mukana on myös maksavia asiakkaita, Juha Kauppinen mainitsee.

 

Lisätietoja:

kehityspäällikkö Juha Kauppinen, Mikkelin teknologiakeskus Oy

puh: +358 440 361 616

s-posti: juha.kauppinen@miktech.fi

 

TKK:n kylmälaboratorion tutkijat ovat mitanneet ns. Berryn geometrisen vaiheen suprajohtavissa nanopiireissä. Berryn vaihe havaittiin pumppaamalla elektronipareja suprajohtavassa silmukassa ja mittaamalla tuotettu virta. Samoihin aikoihin Zürichin ETH:ssa tehtyjen kokeiden kanssa nyt tehdyt mittaukset ovat ensimmäinen havainto Berryn vaiheesta makroskooppisissa systeemeissä.

Kvanttimekaaniset ilmiöt ovat merkittäviä yleensä vain hyvin pienissä systeemeissä kuten atomeissa. Tämän vuoksi myös Berryn vaihe on tyypillisesti mitattu ainoastaan yhden hiukkasen ominaisuuksissa. Makroskooppiset kvantti-ilmiöt tulevat esiin vain matalissa lämpötiloissa, mikä näissä mittauksissa tarkoittaa alle 100 millikelviniä (-273,05 celsiusastetta) eli 0,1 astetta absoluuttisen nollapisteen yläpuolella.

Matalat lämpötilat tuovat usein esiin myös toisen kvanttimekaanisen ilmiön, suprajohtavuuden. Tarpeeksi alhaisissa lämpötiloissa lähes kaikilla metalleilla on havaittu suprajohtavuutta, mikä tarkoittaa sähköisen vastuksen täydellistä katoamista. Suprajohteen ominaisuuksiin kuuluu myös elektronien pariutuminen, jolloin sähkövirta ei enää olekaan yksittäisten elektronien liikettä vaan elektroniparien ns. Cooperin parien koherenttia liikettä.

” Kvanttimekaniikan ulottaminen makroskooppisiin systeemeihin on sinänsä kiinnostavaa, koska kvantti-ilmiöt mielletään yleensä atomitason fysiikkaan. Suprajohtavat komponentit ovat kiinnostavia myös siksi, että niitä voidaan valmistaa puhdastiloissa samoin menetelmin kuin elektroniikan komponentteja, ja siten niillä voi olla potentiaalia kvantti-informaatiosovelluksissa”, kertoo professori Jukka Pekola.

Kohti geometristä kvanttilaskentaa?

Berryn vaihe on perustavaa laatua oleva kvanttimekaaninen ilmiö. Sir Michael Berry ennusti vuonna 1984 teoreettisesti, että jos kvanttimekaanisen systeemin yksittäistä energian perustilaa muutetaan ulkoisilla kentillä siten, että lopulta kentät palaavat lähtöpaikkaansa, palaa myös systeemin tila fysikaaliseen lähtöpaikkaansa, mutta sille on kertynyt kvanttimekaaninen vaihe. Vaiheeseen muodostuu geometrinen komponentti, joka riippuu ainoastaan siitä, minkälaista polkua pitkin kenttiä kierretään, ei kiertonopeudesta. Berryn vaihe on osa suurempaa geometristen vaiheiden perhettä. Klassisilla geometrisilla vaiheilla voidaan mitata universumin suhteellisuusteoreettista kaareutumista ja toisaalta kvanttimekaanisien vaiheiden soveltuvuutta ns. geometriseen kvanttilaskentaan on tutkittu paljon teoreettisesti.

”Suprajohtavat nanopiirit ovat potentiaalisia kandidaatteja kvanttitietokoneelle, koska ne rakennetaan piille ja siten voidaan integroida suoraan klassisen tietokoneen komponenttien kanssa. Piiteknologia takaa myös hyvän skaalautuvuuden”, kertoo tutkija Mikko Möttönen tulevaisuuden sovelluksista. TKK:lla tehdyt mittaukset ovatkin ensiaskel kohti geometrista kvanttilaskentaa suprajohtavissa nanopiireissä.”, jatkaa Möttönen

Arvostettu tiedelehti Physical Review Letters (PRL) nosti tutkimustuloksen toimittajien suosituksiin tässä kuussa. Yhdessä Zürichin teknillisessä korkeakoulussa ETH:ssa tehtyjen havaintojen kanssa [Science 3181889 (2007)] Teknillisessä korkeakoulussa tehdyt mittaukset ovat ensimmäinen havainto Berryn vaiheesta makroskooppisissa systeemeissä [Phys. Rev. Lett. 100, 177201 (2008)].  http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.100.177201

 

 

Kuva 1. Berryn vaiheen mittauksessa käytetty sähköinen piiri ja pelkistetty mittausjärjestely. Mustalla piirretyt viivat kuvaavat huoneen lämpötilassa olevia osia ja muut värit ovat alla kymmenesosaasteen päässä absoluuttisesta nollapisteestä. Vasemmalla on mitattu Cooperin pari –pumppu, jota kontrolloidaan veräjäjännitteellä Vg  ja kahdella ulkoisella vuolla F1 ja F2. Pumppu muodostuu suprajohtavasta saaresta, joka on eroteltu kahdella SQUIDllä. Ulkoisilla voilla voidaan supressoida SQUIDin läpi kulkeva virta ja näin määrätä kumman SQUIDin läpi virta kulkee kun vaurauksen kuljettajia vedetään saarelle veräjäjännitteellä. Pumpattu virta mitataan kuvassa oikealla olevalla detektoriliitoksella. Berryn vaihe saadaan määritettyä kun pumpattu virta mitataan vuon FDC funktiona.

 

Lisätietoja:

Professori Jukka Pekola
TKK:n kylmälaboratorio
PICO-tutkimusryhmä, Micronova
pekola@boojum.hut.fi,
Puh. (09) 451 4913

 

Dosentti  Mikko Möttönen
Teknillisen fysiikan laitos
PL 5100
02015 TKK
mikko.mottonen@tkk.fi
Puh. (09) 4512342

 

Kaikkiaan 12 Olarin lukion oppilasta tutustuu mikro- ja nanoteknologian menetelmiin ja mahdollisuuksiin Micronovassa neljän päivän ajan 5.-8.5.2008.

Päivittäinen ohjelma on suunniteltu kokonaisuudeksi, joka nivoutuu koko mikro- ja nanotekniikkajakson ohjelmaan tarkoituksenmukaisesti. Opiskelijoiden on tarkoitus tehdä lähiopetusjakson aikana mahdollisimman paljon itse. Jotkin laitteet kuitenkin vaativat pidempää koulutusta ennen kuin niitä osaa käyttää

Maanantaina aloitetaan piin syövyttämisellä, joka on mikro- ja nanosysteemien perusvalmistustekniikka. Tiistaina tutustutaan GaN-LEDiin eli siniseen LEDiin. Keskiviikkona ovat vuorossa piistä valmistetut mikromekaaniset värähtelijät ja RF MEMS. Torstaina kuvannetaan atomivoima ja elektronimikroskoopeilla (AFM, SEM). Lukio-opiskelijoita opastavat Micronovassa työskentelevät TKK:n tutkijat Nikolai Chekurov, Mika Koskenvuori, Olli Svensk ja Timo Voipio.

Ohjelman on suunnitellut työryhmä, jossa ovat olleet professori Ilkka Tittonen, johtaja Veli-Matti Airaksinen sekä Olarin lukion apulaisrehtori Maija Flinkman.

Perjantaina on vuorossa esitelmäpäivä Olarin koululla. Päivän aikana Micronovassa oppimassa olleet ryhmät esittelevät oppimaansa muille lukiolaisille.

Nyt järjestettävä koulutus on osa laajempaa Micronovassa järjestettävän mikro- ja nanoteknologian opetuksen kehittämisohjelmaa ns. Top Teach –hanketta.

Lisätietoja:

Professori Ilkka Tittonen
TKK, Mikro- ja Nanotekniikan laitos
Puh. 09 451 2287
ilkka.tittonen@tkk.fi

Johtaja Veli-Matti Airaksinen
Micronova, TKK
Puh. 09 451 6075 tai 050 341 4766
veli-matti.airaksinen@tkk.fi

Apulaisrehtori Maija Flinkman
Olarin Lukio
09 816 43242
maija.flinkman@espoo.fi

Eurooppalaiset tutkimusorganisaatiot yhdistävät toimintaansa

VTT jäseneksi mikro- ja nanoteknologioiden huippuallianssiin

VTT yhdistää elektroniikkaan liittyviä mikro- ja nanoteknologioiden tutkimustoimintaansa muiden eurooppalaisten huippututkimuslaitosten kanssa. Vuonna 2006 perustetun Heterogeneous Technology Alliancen (HTA) muita jäseniä ovat sveitsiläinen CSEM, ranskalainen CEA ja saksalainen Fraunhofer-Gesellschaft. Yhteistyön myötä jäsenet voivat hyödyntää toistensa osaamista ja tutkimusympäristöjä. Kyseessä on myös tutkimuksen uudelleenorganisoituminen, jolloin resurssit voidaan kohdentaa aiempaa tehokkaammin. Pelkästään mikro- ja nanoteknologioiden alalla elektroniikan tutkimukseen liittyen HTA:n puitteissa työskentelee 5 000 tutkijaa.

VTT:n pääjohtaja Erkki KM Leppävuori korostaa, että Suomella on VTT:n kautta tarjottavanaan ainutlaatuista osaamista ja VTT osallistuu tutkimusyhteistyöhön erittäin mielellään.

- HTA on maailman mittakaavassa merkittävä toimija ja ainutlaatuinen kokonaisuus kehitettäessä kilpailukykyä ja innovaatiotoimintaa mikro- ja nanoteknologioissa. HTA on enemmän kuin yhteistyöverkosto. Sen avulla eurooppalaista tutkimusta organisoidaan uudelleen. Tämän vuoksi VTT on erittäin motivoitunut olemaan aktiivinen toimija HTA:ssa.

Strateginen kumppanuus edistää eurooppalaista elinkeinoelämää

HTA:n lähtökohtana on kehittää strategista kumppanuutta, joka mahdollistaa entistä paremman tarjoaman teollisuuden käyttöön. HTA pyrkii tarjoamaan maailmanluokan ratkaisuja asiakkaiden tarpeisiin partnereiden yhdistetyn osaamisen ja teknologioiden avulla. Samalla se luo toiminnallista tehokkuutta tiedonvaihtoon, investointeihin ja perustutkimukseen liittyen. HTA:n tavoitteena on myös edistää uusien hankkeiden ja visioiden luomista.

– HTA tuottaa teknologioihinsa liittyviä palveluita nk. "yhden luukun" periaatteella. Tavoitteena on myös vaihtaa strategista ja tieteellistä tietoa ja kehittää osapuolten yhteistyötä. 5000 tutkijan osaaminen ja innostunut yhteistyön ilmapiiri luovat ennennäkemättömät mahdollisuudet oppimiseen ja tiedon jalostamiseen. Lisäksi HTA on ainutlaatuinen kokonaisuus myös maailmanlaajuisella tasolla, painottaa teknologiajohtaja Jussi Tuovinen.

Liiketoimintaa teknologiasta ja tutkimuksesta

Kilpailu soveltavan tutkimuksen julkisesta ja yritysrahoituksesta on aiempaa kovempaa. Sen vuoksi HTA:n kaltaiset yhteistyörakenteet ovat välttämättömiä varmistettaessa lupaavien tutkimuskohteiden tehokas läpivienti.  Yksittäiset tutkimuslaitokset eivät kykene kattamaan kaikkia teknologioita tai hankkimaan tarvittavia tutkimusympäristöjä ja osaamisia. Innovatiiviset ratkaisut ja sovellukset edellyttävät erittäin laajaa osaamisten ja teknologioiden yhdistämistä.

HTA kattaa koko arvoketjun tutkimuksesta tuotekehitykseen ja piensarjavalmistukseen. Neljän tutkimuslaitoksen tutkimusympäristöjen ja osaamisen yhdistäminen mahdollistaa ratkaisujen tarjoamisen auto-, avaruus- ja ilmailuteollisuudelle, tieto- ja viestintäteollisuudelle, terveydenhuolto- ja hyvinvointiteollisuudelle, energia- ja ympäristöteollisuudelle sekä prosessiteollisuudelle.

Yhteistyö lähtee liikkeelle tutkimuksen avainalueiden määrittelyllä, jonka jälkeen siirrytään yhteisiin hankkeisiin. Tämä lähestymistapa mahdollistaa sen, että osapuolet voivat tarjota erityisesti pienille ja keskisuurille asiakkailleen huippuluokan tutkimus- ja kehityspalveluita jo varhaisessa vaiheessa antaen näille merkittävän kilpailuedun. Tulevat mikro- ja nanoteknologiasovellukset ovat jo hyötyneet yhteistyöstä, kun osapuolet ovat aloittaneet kehittää tutkimusympäristöjään koordinoidusti.

Tutkimus linkittyy teollisuuteen yhteisyrityksen avulla

HTA:n jäsenet ovat päättäneet perustaa yhteisyrityksen, jonka avulla ne voivat edistää toimintaansa niissä osissa Eurooppa, joiden markkinapotentiaalia ei ole vielä täysin hyödynnetty. Yhteisyritys keskittyy merkittävää lisäarvoa tuottavien tutkimuspalveluiden markkinointiin teollisuudelle.

Euroopalla johtoasema mikroteknologioissa

Euroopalla on tällä hetkellä johtoasema mikrosysteemien tutkimuksessa ja teollisessa kehityksessä.  Mikrosysteemit ovat monille johtaville eurooppalaisille yrityksille tärkeä mahdollistava teknologia. Siksi on elintärkeää yhdistää tietämys ja osaaminen, jotta voidaan säilyttää kilpailukyky sekä vastata yhä monimutkaisempiin teknologisiin tarpeisiin.

Heterogeeninen integrointi

Heterogeeninen integrointi yhdistää elektroniikan eri teknologiat ja toiminnot yhdeksi kokonaisuudeksi mahdollistaen esimerkiksi antureille ennennäkemättömän toiminnallisuuden, pienen koon ja alhaisen hinnan.

Esimerkkinä tulevaisuudesta on ihmisen elimistöön sijoitettava mikrokokoinen bioanturi verensokerin mittaamiseen. Siihen on yhdistetty lukuelektroniikka sekä digitaalinen signaalinkäsittely. Anturissa on myös langattoman tiedonsiirron mahdollistava radiotaajuinen elektroniikka ja antenni.  Perinteisesti nämä kaikki ovat olleet erillisiä komponentteja, jotka on jouduttu erikseen yhdistämään piirilevyllä.

Muut jäsenet

Fraunhofer-Gesellschaft (Saksa)
CEA - Commissariat à l‘Energie Atomique (Ranska)
CSEM - Centre Suisse d‘Electronique et de Microtechnique SA  (Sveitsi)

http://www.hta-online.eu

Lisätietoja:

Jussi Tuovinen
Teknologiajohtaja
020 722 6508
jussi.tuovinen@vtt.fi

Ilkka Suni
Asiakasjohtaja
020 722 6300
ilkka.suni@vtt.fi

Sepän koulun 9. luokkalaiset vierailivat Micronovassa 4.2.08 klo 12-16

Micronovan Top Teach –hanke toi kirkkonummelaisesta Sepän koulusta ryhmän 9. luokkalaisia, runsaat parikymmentä oppilasta, vierailulle Micronovaan.

Vierailua isännöivät prof. Ilkka Tittonen ja dos. Sami Franssila ryhmineen. DI Päivi Sievilä oli tehnyt vierailun nuotit yhdessä muiden tutkijoiden kanssa. Aluksi kuultiin yleisesitykset Micronovassa tehtävästä tutkimuksesta sekä siinä tarvittavasta puhdastilasta. Kaksi oppilasta sai kunnian testata puhdastilamuotia ja puki suojavaatteet ylleen. Hikistä hommaa tuntui olevan.

Oppilaille oli järjestetty kuusi erityyppistä ”rastia”, joissa Micronovan tutkijat tutustuttivat oppilaita optiikkaan, siniseen LED-valoon, atomivoimamikroskooppiin (AFM) ja fluidistiikkaan. Nämä osa-alueet olivat teoreettisia, mutta hyvin havainnollisia. Oppilailla oli myös mahdollisuus tutkia lehtikirvoja erittäin tarkalla elektronimikroskoopilla (SEM) ja pintajännityksiä testattiin saippuakuplien avulla. Myös näillä empiirisemmillä rasteilla kuultiin kiinnostavat teoriaosuudet.

Pientä välipalaakin tarjottiin tutkija Antti J:n keittiössä, jossa valmistettiin jäätelöä typen avulla. Hyvin tuntui vierailijoille maistuvan.

Oppilaiden palaute vierailusta oli palkitseva:

- Lähtisin koska tahansa uudestaan käymään TKK:lle
- Erittäin mielenkiintoista
-Teknologia voi olla myös hauskaa yhdessä tekemistä
- Kivaa

Micronova-vierailun aikana opittua tullaan Sepän koululla työstämään edelleen ja oppilaat kirjoittavat lyhyet yhteenvedot kaikesta päivän aikana koetusta. Tämän lisäksi kukin neljästä ryhmästä paneutuu tarkemmin yhteen aiheeseen ja työstää siitä laajemman kokonaisuuden käyttäen hyväkseen sähköistä Fronter- oppimisalustaa, joka mahdollistaa molemminpuolisen vuorovaikutuksen myös jatkossa.

Nyt on aika hakea kesätöitä! Micronovassa toimivat tutkimusryhmät hakevat kesätyöntekijöitä.

• Microfabrication group, pdf ad, hakaika päättyy 25.2.
• Optics and Molecular Materials, hakaika päättyy 6.2.

KOHTI SÄHKÖVIRRAN UUTTA STANDARDIA

TKK:n Kylmälaboratorion, Fysiikan laboratorion sekä Stony Brookin yliopiston (New York) tutkijat ovat ehkä keksineet ratkaisun sähkövirran määrittelyongelmaan. Ryhmä on kehittänyt taajuus-sähkövirta muuntimen, jonka   tuottaman virran tarkkuus perustuu elektronin tunnettuun varaukseen ja taajuuden erittäin tarkkaan määrittelyyn. Laite on nanoteknologian keinoin valmistettu yhden elektronin transistori, joka toimii tarkkana ja yksinkertaisena elektronien kääntöporttina. Parhaiten sähköisten ominaisuuksien kartoitus onnistuu hyvin matalissa lämpötiloissa.

Aiemmin sähkövirta ja sen yksikkö ampeeri on määritelty virtajohtojen välillä vaikuttavan klassisen voiman avulla. Vuosien varrella on nähty useita ehdotuksia ja kokeita, joiden tavoitteena on ollut riittävän yksinkertaisen mutta samalla tarpeeksi tarkan ja suuren virran synnyttävän lähteen toteuttaminen. Tyydyttävää ratkaisua ei ole tähän mennessä löydetty. 

”Tutkimuksemme tavoitteena on ollut luotettavan taajuus-sähkövirta –muuntimen kehittäminen, koska taajuus, aika, voidaan määrittää suurella tarkkuudella. Oli mielenkiintoista havaita, että alalla jota on tutkittu jo runsaat kaksi vuosikymmentä, löytyy vielä tilaa yksinkertaisille oivalluksille”, toteaa Kylmälaboratorion PICO-tutkimusryhmää vetävä professori Jukka Pekola.

TKK:lla Micronovassa tehdyissä kokeissa menetelmän todettiin toimivan niin hyvin (kts. kuva), että laitetta voidaan pitää yhtenä tämän hetken lupaavimmista tavoista toteuttaa metrologinen virtapumppu. 

Yksittäisten elektronien kääntöportti ja sen mitattu vaste, kun elektroneja pumpataan taajuudella 20 MHz. Kunkin virta-askelman korkeus on 3,2 pikoampeeria, eli ef.

 

Tämä kvanttimetrologiankin mahdollisesti mullistavan menetelmän toimintaperiaate on seuraava: yhden elektronin transistorin yli kytketään halutunsuuruinen tasajännite ja saarekkeeseen kapasitiivisesti kytkeytyvää veräjäjännitettä ajetaan sinimuotoisesti taajuudella f. Veräjäjännitteen toimintapiste ja amplitudi määräävät sitten kunkin jakson aikana kulkevien elektronien lukumäärän n, ja siten sähkövirran, täsmällisesti. Tällöin sähkövirta voidaan määritellä olevan nef, missä e on elektronin varaus.

“Nyt jatkotyö kohdentuu laitteen jäljellä olevien virheiden eliminointiin ja virheenkorjausmenetelmien kehittämiseen”, kertoo Jukka Pekola toiveikkaana.

Aiheeseen liittyen ns. metrologisessa kvanttikolmiossa testataan luonnonvakioiden e ja h (Planckin vakio) arvoja sähköisten suureiden: jännite, virta ja resistanssi kvanttinormaaleja vertaamalla. Tällaisia koejärjestelyjä on kehitteillä muutamissa laboratorioissa maailmanlaajuisesti, mm. Otaniemen kampuksella Mittatekniikan keskuksen (Mikes), TKK:n Kylmälaboratorion ja VTT:n yhteistyönä.

Nature Physics julkaisi tutkimustuloksen verkkosivuillaan 9.12.

http://www.nature.com/nphys/index.html

 

Lisätietoja:
Professori Jukka Pekola
Teknillinen Korkeakoulu, Kylmälaboratorio
PICO ryhmä, Micronova
Puh. (09) 451 4913
jukka.pekola@tkk.fi

 

Micronova November Fest - Micronovan sisäinen posterinäyttely 23.11.2007 oli menestys

Nyt ensimmäisen kerran järjestetyn Micronova November Festin tarkoituksena oli esitellä Micronovassa, niin VTT:llä kuin TKK:llakin, vuoden aikana tehtyä tutkimusta Micronovan muille tutkijoille ja kokoontua keskustelemaan yhteisistä aiheista.  Paikalla vapaamuotoisessa poikkitieteellisessä ja –organisatorisessa tapahtumassa oli läsnä runsaat 70 tutkijaa ja esillä yli 40 tutkimusesitettä. Myös Micronovassa olevat yritykset olivat mukana omilla postereillaan.

Tutkimusteeman lisäksi maisteltiin eri maanosien oluita, ja järjestettiin myös tunnistamiskilpailu, jossa VTT:n ja TKK:n joukkueiden tuli tunnistaa viiden olutlaadun kotimaat. Kireässä kilpailussa voiton vei VTT:n joukkue luvuin 2-1. Voittanut joukkue siis tunnisti kahden laadun kotimaat viidestä.

Kokemukset nyt järjestetystä tapahtumasta olivat hyvin myönteiset. Vastaava tilaisuus tullaan järjestämään ensi vuoden toukokuussa. Varsinainen päätapahtuma on kuitenkin marraskuussa järjestettävä Micronova November Fest.

 

Professori Ari Friberg tuo vahvaa kansainvälisyyttäMicronovan optiikan ja fotoniikan tutkimukseen

Maailman kärkitutkijoihin lukeutuvan professori Ari T. Fribergin tulo Micronovaan vahvistaa TKK:n optiikan ja fotoniikan tutkimusta merkittävästi.  Hän on kansainvälisesti tunnustettu optiikan tutkija, joka palaa kotimaahan työskenneltyään Royal Institute of Technologyssa (KTH) Tukholmassa 10 vuotta.  Ari T. Fribergin FiDiPro-professuuri on TKK:n ja Joensuun yliopiston yhteishanke. 
Suomalainen tutkimusympäristö tulee Ari T. Fribergin mukana saamaan tärkeitä kansainvälisiä tutkimusyhteyksiä, joita hän on hankkinut mm. toimiessaan oman toimensa ohessa runsaan 10 vuoden ajan International Commission for Optics –järjestössä (ICO) ensin konferensseista vastaavana henkilönä sihteeristössä ja vuodesta 2005 järjestön presidenttinä. Presidenttikautta on vielä jäljellä ensi vuosi.
Ari T. Friberg johtaa ”Mikro- ja nano-optiikka ja fotoniikka” –hanketta, jonka laajempana tavoitteena on nostaa Suomi yhdeksi Pohjois-Euroopan johtavaksi modernin optiikan ja fotoniikan tutkimusten ja sovellusten keskukseksi.

”Optiikan ja fotoniikan kehityksellä tulee olemaan merkittävä vaikutus teknologisten innovaatioiden syntyyn alkaneella 2000-luvulla. Onkin sanottu, että 1900-luku oli elektroniikan vuosisata ja 2000-luku on optiikan ja fotoniikan vuosisata. Hankkeessa tulemme erityisesti kehittämään mikro- ja nanoskaalan laitteita ja teknologioita. Suomen erityisenä vahvuutena on kykymme reagoida nopeasti uusiin trendeihin ja ottaa ennakkoluulottomasti uusia menetelmiä käyttöön, kertoo Ari T. Friberg.

Hankkeessa mukana olevat tahot täydentävät toisiaan hyvin: Joensuun yliopiston fysiikan osaston optiikan ryhmä keskittyy pääsääntöisesti diffraktiivisen optiikan ja fotoniikan tutkimukseen ja valmistukseen mikrotasolla. TKK:n profiili sen sijaan on monipuolisempi, ja tutkimus keskittyy enenevässä määrin optisten materiaalien nanoskaalaan ja fysikaalisiin perusteisiin. Erityisen tärkeää optiikan ja fotoniikan tutkimukselle on TKK:n perinteinen vahva fysiikan osaaminen.

 

Yhteystiedot:

Professori Ari T. Friberg
Optiikan ja molekyylimateriaalien laboratorio
Optiikan ryhmä
09 451 3127
ari.friberg@tkk.fi
Optiikan ryhmän kotisivut: http://omm.tkk.fi/en/optics/

ICO: http://www.ico-optics.org/

 

DI, VTM Jari Lindbergin väitöstilaisuus Micronovassa perjantaina 9.11.2007 klo 12 (suuri seminaaritila) 

 

Electromagnetic fields in nanoscale structures: effects of polarization and spatial coherence

Valon polarisaation ja paikkakoherenssin vaikutus sähkömagneettisiin lähikenttiin nanorakenteissa 

Väitöskirjassa tutkittiin optisia lähikenttiä nanorakenteissa tarkkaa sähkö­magneettista teoriaa käyttäen. Optisille lähikentille on luonteenomaista vaimenevien (ei-säteile­vi­en) aaltokomponenttien hallitseva vaikutus kokonaiskenttään. Niiden huomioon otta­mi­nen on olennaista tutkittaessa ja suunniteltaessa nano-optisia komponentteja.

 

Työssä tarkasteltiin osittaisen polarisaation ja osittaisen paikkakoherenssin merkitystä sähkömagneettisissa lähikentissä soveltamalla äskettäin kehitettyä yleisten kolmi­ulotteisten (3D) sähkömagneettisten kenttien koherenssiteoriaa. Väitöskirjassa on johdettu ensim­mäistä kertaa koherenttimoodiesitys 3D sähkömagneettisille kentille. Työssä tutkittiin muutoksia valon polarisaatiotilassa lähikenttämikroskoopin mittakärjessä sekä valon spektrin resonanssipiirteitä valon kulkiessa hyvin kapean raon läpi. Lisäksi väitöskirjassa käsiteltiin plasmoniresonanssien vaikutusta lähikenttien koherenssi-ominaisuuksiin ja energian kulkeutumiseen valon aallonpituutta pienemmissä rakenteissa.

Vastaväittäjänä toimii Prof. Bernhard J. Hoenders, University of Groningen,  Centre for Theoretical Physics and Zernike Institute for Advanced Materials, Hollanti 

Valvojana on toiminut professori Matti Kaivola, Teknillinen korkeakoulu, Optiikan ja molekyylimateriaalien laboratoriosta

Väitöskirjan verkko-osoite: http://lib.tkk.fi/Diss/2007/isbn9789512290277/

TkL Ossi Hahtelan väitöstilaisuus Micronovassa 26.10.2007 klo 12

High-Q mechanical silicon oscillators in optomechanical sensor applications Suurihyvyyslukuiset mekaaniset piivärähtelijät optomekaanisissa  sensorisovelluksissa

Väitöskirjassa tutkittiin suurihyvyyslukuisten mekaanisten piivärähtelijöiden käyttämistä optomekaanisissa sensorisovelluksissa. Työn puitteissa rakennettiin ja karakterisoitiin kaksi erityyppistä optiseen interferometriaan perustuvaa optomekaanista sensoria, jotka pystyvät mittaamaan erittäin pieniä kaviteettipeilin liikkeitä ja vastaavasti hyvin pieniä kaviteettipeiliin kohdistuvia mekaanisia voimia. Työssä osoitettiin, että intensiteettimoduloitua lasersädettä voidaan käyttää makroskooppisen mekaanisen värähtelijän resonanssin optiseen herättämiseen sekä säteilypaineen että valotermisen vaikutuksen avulla.

Työssä suunniteltiin ja valmistettiin täysin uudentyyppinen suurihyvyyslukuinen piivärähtelijä, joka värähtelee komponentin pinnantason normaalin suunnassa. Lisäksi tässä työssä tutkittiin atomikerroskasvatettujen (ALD) alumiinioksidiohutkalvojen vaikutuksia mekaanisen piivärähtelijän dynaamisiin, lämpömekaanisiin ja optisiin ominaisuuksiin. Työssä saatuja tuloksia voidaan hyödyntää mm. uusien mikrosysteemeihin perustuvien sensoriratkaisujen kehittämisessä, toteuttamisessa ja testaamisessa.

Vastaväittäjänä toimii Prof. Helge E. Engan, Norwegian University of Science and Technology, Norja

Valvojana on toiminut Prof. Ilkka Tittonen, Teknillinen korkeakoulu, MNT laboratorio

Väitöskirjan verkko-osoite: http://lib.tkk.fi/Diss/2007/isbn9789512289790/

 

Micronovaan TKK:n puhdastilaan hankitun uuden valottimen Karl Süss MA6:n alkukirjaimet johtivat siihen, että valotin nimettiin Mauri Anteroksi. Kansantaiteilija M.A. Numminen vihki Mauri Antero -valottimen perinteisen kaavan mukaan tiistaina 16.10.2007 ja esitti tilaisuuteen kirjoittamansa Valotin-rapin, joka sai ensiesityksensä Micronovan TKK:n puhdastilassa.  M.A. Numminen julkaisee Valotin-rapin myös tammikuussa 2008 julkaistavalla kokoelma-CD:llään. Valotin-rap on kuultavissa:

M.A.Nummisen Valotin-rap

Tilaisuutta olivat juhlistamassa kansantaiteilija M.A. Nummisen lisäksi laitteen pääkäyttäjä ja nimen ehdottaja, tutkija Antti J. Niskanen, johtaja Veli-Matti Airaksinen sekä Micronovassa vierailulla olleet Helsingin Sanomien tiedetoimittajat sekä joukko micronovalaisia sekä TKK:lta että VTT:ltä.

Seremonian päätteeksi kansantaiteilija M.A. Numminen vastaanotti johtaja Veli-Matti Airaksiselta piikiekolle syövytetyn omakuvan, jonka Antti J. Niskanen oli työstänyt. 
Valokuvassa nähdään valotuksessa tarvittava maski, jonka avulla M.A. Nummisen kuva valotettiin piikiekolle. Tämän jälkeen kuva syövytettiin ALD-menetelmällä kasvatettuun ohutkalvoon.

Valotin on yksi puolijohdeteollisuuden tärkeimmistä peruslaitteista. Sitä käytetään kuvioiden siirtämiseen piikiekoille. Käytännössä kaikki kuviointi kaikissa prosesseissa tehdään valottamalla.

Mauri Anteron vihkiseremonian jälkeen siirryttiin tutustumaan VTT:n puhdastiloihin prof. Hannu Katteluksen johdolla. Täällä jatkettiin litografiasta alkunsa saavaan MEMS-prosessiin tutustumista.

Valokuvia Mauri Antero -valottimen vihkimisestä 16.10.2007

http://www.micronova.fi/images/numminen/

DI Tuomo von Lerber väittelee aiheesta "Applications of fiber optical resonators in measurement and telecommunications technology" (suomeksi "Kuituoptisten resonaattoreiden sovellukset mittaus- ja telekommunikaatiotekniikassa") Micronovassa 5.10.2007 klo 12, suuri seminaarisali, Tietotie 3, Espoo.

Vastaväittäjänä on Prof. Peter Andrekson, Chalmers University of Technology, Ruotsista.

Dosentti Hanne Ludvigsen Mikro- ja Nanotekniikan laboratoriosta, Kuituoptiikan ryhmästä, on toiminut valvojana.           

Väitöskirjassa on kehitetty optisia komponentteja, jotka kykenevät valtaisaan tiedonkäsittelykapasiteettiin. Kyseisiä komponentteja voidaan käyttää digitaalisissa tietoverkoissa ns. kellonpalautus-operaatiossa, jossa vastaanotin synkronoi itsensä lähettimen kelloon. Yksi optinen komponentti voi suorittaa operaation usealle yhtäaikaiselle signaalille ja toiminto on demonstroitu 21 aallonpituuskanavalle. Käsitelty tietovirta vastaa massiivista yli kuusi DVD-levyllistä dataa sekunnissa. Julkaistut tulokset ylittävät aiemmat saavutukset viisinkertaisesti. Sähköisiä piirejä nopeampaa ja edullisempaa optista tiedonkäsittelyä voidaan hyödyntää seuraavan sukupolven nopeissa tiedonsiirtoverkoissa.

Väitöskirjassa on kehitetty myös kaksi uutta menetelmää optisen häviön ja kahtaistaittavuuden mittaamiseen. Menetelmät ovat herkimipien vastaavantyyppisten mittaustapojen joukossa.

Työssä esitetyt komponentit ja mittausmenetelmät perustuvat optiseen resonaattoriin, joka kykenee varastoimaan valoa tietyillä värähtelytaajuuksilla.

Väitöskirja on julkisesti nähtävissä TKK:n ylivirastomestarin ja sähkö- ja tietoliikennetekniikan osaston ilmoitustaululla.

TUTKAS – Tutkijoiden ja kansanedustajien seura - vieraili Micronovassa 19.9.2007 aiheenaan Nanotiede ja sen sovellutukset tekniikassa. Tarkoitus oli tutustuttaa seuran jäsenet Micronovaan sekä kertoa tutkimusalueista, jossa TKK:lla tutkitaan nanoteknologiaa. Kaikkiaan vierailijoita on runsaat 40.

Ohjelma koostui seuraavista esityksistä:

- Nanotiede ja –teknologia TKK:ssa,  akatemiaprofessori Risto Nieminen
- Micronovan esittely, johtaja Veli-Matti Airaksinen
- Nanomateriaalit, professori Esko Kauppinen
- Nanoelektroniikka, professorit Jukka Pekola ja Mikko Paalanen
- Nanotekniikka – Nokia-TKK –yhteistyö, johtaja Tapani Ryhänen
- Nanoteknologia ja VTT, johtaja Ilkka Suni

Seuran puheenjohtaja, kansanedustaja Kimmo Kiljunen johti puhetta seminaarin aikana ja esitysten jälkeen käytiin vilkastakin keskustelua. Nanoteknologia on ajankohtainen ja kiinnostava aihe. Sen sovellusalueet ovat monimuotoiset ja jo yli 40 suomalaisyrityksellä on kaupallisia tuotteita. Kaupallisista sovelluksista mainittakoon esimerkiksi: jääkiekko- ja tennismailat, sukset, tekstiilien käsittely, erilaiset pinnoitteet – ikkunalasit ja kaakelit sekä kosmetiikka.

Seminaarissa esiintyneet TKK:n professorit välittivät kansanedustajille TKK:n nano-osaamisen lisäksi tarpeen tutkimuksen lisärahoituksesta. Maailmanluokan tutkimusta voidaan tehdä vain, jos tarvittavat laitteet ovat ajantasaiset. Professori Esko Kauppinen kertoi TKK:n kampusalueelle tulevasta uuden sukupolven elektronimikroskoopista, jolla päästään aivan uusiin tarkkuuksiin. Laite sijoitetaan Nanopoli II:een, joka tulee toimimaan osana kansallista nanotutkimusverkostoa.

Kiinnostusta herätti myös Master’s Programme in Micro and Nanotechnology -ohjelma. Ohjelma alkoi vuonna 2004 ja siinä on opiskellut tähän asti 22 ulkomaista opiskelijaa, joista viisi on valmistunut. Opiskelijat ovat pääosin Kiinasta, Intiasta ja Paksitanista.

Tutkas on vuodesta 1970 toiminut seura, jonka tarkoituksena on luoda edellytykset kansanedustajien ja tutkijoiden väliselle yhteydelle ja tiedonvaihdolle sekä edistää tiedettä koskevan suunnittelun, päätöksenteon ja tulosten hyväksikäytön kriittistä tarkastelua.

 

 

Nanoteknologian kurssi 30.-31.7.2007

Mitä nanoteknologialla oikeasti pystytään tekemään nyt? Entäpä tulevaisuudessa? Ja jos pystytään, niin millä reunaehdoilla?

Koulutuksen tavoitteena on perehdyttää osallistujat nanotieteen huippututkimuksen sovelluksiin eri teknologia-alojen rajapinnoilla. Samalla se tarjoaa välineitä nanoteknologian kehittämiselle, laajentaa tietopohjaa ja lisää ymmärrystä nanoteknologian hyödyntämisestä uudenlaisissa materiaaleissa ja laitteissa sekä näistä syntyviin uusiin liiketoimintamahdollisuuksiin.

Kurssilla sovelletaan uusinta tutkimustietoa käytännön tilanteisiin case-esimerkkien kautta sekä pyritään löytämään ratkaisuja kysymyksiin kannattaako tehdä ja millä reunaehdoilla.

Seminaari sopii parhaiten teknologia-,  tutkimus-  ja tuotekehitysjohdolle sekä liiketoiminnan kehittämisestä vastaaville henkilöille. Se on tarkoitettu myös henkilöille, jotka ovat asiantuntijoita jollain nanoteknologian  sovellusalueella, mutta haluavat ymmärtää myös muita nanoteknologian sovellusmahdollisuuksia.

Kurssi on monipuolinen, laaja-alainen sekä interaktiivinen. Luennoijat ja asiantuntijat  ovat alan parhaita nanoteknologian eri sovellusalueilta. Caset räätälöidään osallistujien taustojen mukaisesti.
Kurssin puheenjohtajana toimii johtaja Veli-Matti Airaksinen, Mikro- ja nanoteknologiakeskus MINFAB, TKK.

Päivien asiantuntijoina toimivat:

• Professori Heikki Seppä, VTT
• Professori Simo-Pekka Hannula, TKK
• Professori Esko I. Kauppinen, TKK
• TkT Riikka Puurunen, VTT
• Dosentti Sami Franssila, TKK
• TkT Tomi Mattila, VTT
• Engineering Manager Kari Härkönen, Planar Systems Oy
• FT Tarja Nevanen, VTT
• Professori Kyösti Kontturi, TKK
• Professori Ali Harlin, KCL

Katso lisätietoja:

http://www.dipoli.tkk.fi/teknologia_it/nano/index.html

 

Suomalaisryhmä on kehittänyt ja valmistanut Teknillisen korkeakoulun Kylmälaboratoriossa nanokokoisen lämpötransistorin, joka on samalla pienin koskaan tehty jääkaappi. Laite on valmistettu nanoteknisesti käyttäen elektronisuihkulitografiaa ja se toimii hyvin matalissa lämpötiloissa alle yhden asteen päässä absoluuttisesta nollapisteestä. Laitteen läpi meneviä elektroneja voidaan kontrolloida yksi kerrallaan metalli-suprajohde –rakenteessa ja tämän ansiosta sitä voidaan käyttää lämpötransistorina.

Suomalaiset ovat tutkineet elektronien höyrystämiseen perustuvaa jäähdytystä jo yli vuosikymmenen ajan. Transistori on perinteisesti ohjannut sähkövirtaa, mutta nyt kehitetyssä lämpötransistorissa se ohjaa lämpövirtaa siten että myös jäähdytystä on mahdollisuus säätää. Uutena piirteenä TKK:n tutkijoiden valmistamassa laitteessa on erityisen pieni koko. Laite on läpimitaltaan vain noin 1 mikrometrin eli millimetrin tuhannesosan mittainen ja toimintaa säätelevät kontaktit ovat läpimitaltaan vain muutamia kymmeniä nanometrejä eli metrin miljardisosia.

Elektronijäähdyttimiä kaavaillaan käytettävän esimerkiksi avaruustutkimuksessa pienten säteilynilmaisimien täsmäjäähdytykseen. Myös muualla kuin avaruustutkimuksessa pienuus ja yksinkertaisuus olisivat usein valttia. Muita sovellusalueita voivatkin olla esim. kuvantamisessa käytettävät sensorit.

- Miniatyrisoitavat jäähdytystekniikat kehittyvät parhaillaan nopeasti. Voimmekin visioida, että ennen pitkää elektroniset piirit ovat suprajohtavia ja toimivat hyvin kylmissä lämpötiloissa ilman että käyttäjä edes välttämättä tietää näin olevan. Nyt kehitetty lämpötransistori antaa mahdollisuuden lämpövirran säätämiseen hyvin pienin häviöin sekä paikallisesti ja ajallisesti hyvin tarkasti, kertoo professori Jukka Pekola.

- Nyt syntynyt tutkimustulos on tutkijoilleen mielenkiintoinen puhtaasti perustutkimusmielessä. Se on ensimmäinen askel kohti laitetta, jossa termodynamiikkaa eli lämpöoppia tullaan jatkossa tutkimaan liikuttelemalla elektroneja yksi kerrallaan esimerkiksi syklisissä tai Brownin liikkeeseen perustuvissa jäähdyttimissä, jatkaa Pekola.

 

Tavallisessa transistorissa sähkövirtaa kontrolloidaan ns. veräjän avulla, mutta nyt TKK:lla kehitetyssä laitteessa jäähdyttävää energiavirtaa voidaan ohjata ensimmäistä kertaa samalla periaatteella (veräjä on harmaa johdin vasemmalla). Jäähdytyksessä kuumat elektronit ”imaistaan” ulos metallista (kuvassa keltainen) suprajohteeseen (harmaat ”sormet” oikealla).

 

Lämpötransistori on kehitetty ja valmistettu TKK:n Kylmälaboratorion, Fysiikan laboratorion ja italialaisen Scuola Normale Superioren yhteistyönä. Viimeisimmät tulokset esitellään Physical Review Letters sarjassa tällä viikolla.

Olli-Pentti Saira, Matthias Meschke, Francesco Giazotto, Alexander M. Savin, Mikko Möttönen, and Jukka P. Pekola, Heat Transistor: Demonstration of Gate-Controlled Electron Refrigeration, Physical Review Letters 99, 027203 (2007).

 

Yhteystiedot:

Professori Jukka Pekola
Teknillinen Korkeakoulu, Kylmälaboratorio
PICO ryhmä, Micronova
Puh. (09) 451 4913
jukka.pekola@tkk.fi

 

Tutkimustuloksesta raportoitiin mm. Science-lehden verkkoversiossa ScienceNow 10.7.2007:

http://sciencenow.sciencemag.org/cgi/content/full/2007/710/3

 

Micronovan Newsletter 2/07 on ilmestynyt. Voit käydä lukemassa uusimman numeron osoitteessa

Micronova Newsletter 2/07

Nokia ja TKK aloittivat tutkimusyhteistyön nanoteknologian alueella

Nokia ja TKK kertoivat maaliskuun lopulla strategisen tutkimusyhteistyön aloittamisesta nanoteknologian alueella. Yhteistyöhön lähdetään avoimen innovaation periaatteella ja osa Nokian tutkijoista on jo sijoittunut Micronovaan.

Yhteistyöhön osallistuu useita TKK:n Uusien materiaalien keskuksen jäsenlaboratorioita; Fysiikan laboratorio, Kylmälaboratorio ja Micronovassa sijaitseva Mikro- ja nanotekniikan laboratorio. Yhteisinä tutkimusalueina ovat toiminnalliset ja hiilipohjaiset nanomateriaalit, uudet tietojenkäsittelyn ja tiedon tallennuksen keinot sekä langattomat ja älykkyyttä sisältävät laitteet.

Nokia Research Centerin tutkijat ovat osa Micronovan tutkimusyhteisöä, johon kuuluu  yhteensä on noin 100 tutkijaa TKK:lta. Alkuvaiheessa yhteisiin tutkimusprojekteihin tulee osallistumaan arviolta yhteensä 30 tutkijaa molemmista organisaatioista.  Yhteistyötä tullaan tekemään ns. avoimen innovaation periaatteella eli molemminpuolisella avoimella tiedonvaihdolla. Näin voidaan saavuttaa omaa luokkaansa oleva innostus ja sitoutuminen tutkimustyöhön. Eri toimintakulttuureista olevien tutkijoiden välinen yhteistyö synnyttää uusia tapoja lähestyä asioita, ja sitä kautta myös uusia innovaatioita.

– Nokia on sitoutunut edistämään teknologiatutkimusta Suomessa, ja TKK:lla on runsaasti osaamista, jota voidaan hyödyntää nanokehityksessä. Yhteistyön tavoitteena on viedä huippututkimusta eteenpäin ja tuottaa korkeatasoisia julkaisuja. Avoin yhteistyö yliopiston kanssa hyödyntää sekä omaa että yliopiston tutkimusta, kertoo nanoteknologiatutkimuksen johtaja Tapani Ryhänen Nokia Research Centeristä.

– Avoin yhteistyö johtavien tutkimuslaitosten kanssa on keskeistä Nokia Research Centerin strategialle, koska se auttaa meitä säilyttämään mahdollisimman laajan pohjan tutkimuksessamme, sanoo Nokia Research Centerin johtaja Bob Iannucci, joka on myös syksyllä 2006 toimintansa aloittaneen Micronovan johtokunnan jäsen.

Nokia on kevään aikana uutisoinut yliopistoyhteistyön avauksista mm. Cambridgen yliopiston ja Tampereen teknillisen yliopiston kanssa. Ennestään Nokialla on yhteistyöhankkeita muun muassa Stanfordin yliopiston ja MIT:n (Massachusetts Institute of Technology) kanssa USA:ssa. Suomalaiset yliopistot ovat siis kovassa seurassa.

Yritysten ja yliopistojen välinen yhteistyö on ollut aiemmin hieman haasteellista Suomessa, mutta nyt lakiinkin kirjattu yliopistojen kolmas tehtävä on muuttanut ajattelutapaa ja antanut valtuutuksen yhteistyön kehittämiselle.

– Myös Nokian tapa toimia yliopistojen kanssa on muuttunut. Sen sijaan että hankimme tutkimuspalveluja, nyt teemmekin läheistä yhteistyötä ja konkreettista tutkimusta yhdessä yliopistojen tutkijoiden kanssa, summaa Tapani Ryhänen.

– Yhteistyö Nokian kanssa on tärkeä avaus TKK:lle ja omalta osaltamme teemme Micronovassa parhaamme, että tulokset ja toimintamalli osoittautuvat menestyksellisiksi, toteaa TKK:n  Mikro- ja nanoteknologiakeskuksen johtaja Veli-Matti Airaksinen.

Nokian ja TKK:n Nanosystems-yhteistyöhanke saa osarahoituksen Tekesin FinNano-teknologiaohjelman varoista.

Yhteystiedot:

Johtaja Tapani Ryhänen
Nokia Research Center
Nano Sciences System Research Center
tapani.ryhanen@nokia.com
http://research.nokia.com

 

Johtaja Veli-Matti Airaksinen
Mikro- ja nanoteknologiakeskus, TKK
Micronova
Tel. +358 9 451 6075
Mobile: +358 50 341 4766
veli-matti.airaksinen@tkk.fi

Raudan heterogeeninen erkautuminen ja sisäinen getterointiteho piissä
Heterogeneous precipitation and internal gettering efficiency of iron in silicon

Pii on mikroelektroniikan yleisimmin käytetty materiaali ja mahdollistanut elektroniikan
komponenttien jatkuvan suorituskyvyn parantumisen. Piissä olevan rautaepäpuhtauden
negatiivinen vaikutus integroitujen komponenttien toimintaan tiedetään jo noin 50 vuoden ajalta ja
aiheesta on kirjoitettu valtaisa määrä julkaisuja. Väitöskirjatyössä tutkittiin raudan heterogeenistä
erkautumista piissä käyttäen happierkaumia sekä niihin liittyviä virheitä erkautumiskeskuksina.

Työssä kehitettiin matemaattinen malli raudan erkautumiselle piissä. Simulaatiotuloksia vertailtiin
omiin kokeellisiin tuloksiin sekä lukuisiin kirjallisuudessa julkaistuihin tuloksiin, minkä perusteella
havaittiin kehitetyn mallin kuvaavan hyvin raudan erkautumista vaihtelevissa
prosessointiolosuhteissa. Mallia voidaan käyttää myös muiden metallien, kuten kupari ja nikkeli,
erkautumiseen ja se tarjoaa yhtenäisen kokonaiskuvan metallien käyttäytymisestä. Lisäksi
mallinnusta voidaan soveltaa mm. monikiteisen aurinkokennon hyötysuhteen optimointiin.
Vastaväittäjänä toimii Tkt Robert Falster, MEMC Electronic Materials
Väitöskirjan valvojana on professori Juha Sinkkonen, Teknillinen Korkeakoulu, Mikro- ja nanotekniikan laboratorio.

Väitöskirjan verkko-osoite:   http://lib.tkk.fi/Diss/2007/isbn9789512286843/

Uusi kiteenkasvatusreaktori rakennetaan Tekes-hankkeessa

 

Teknillisen korkeakoulun, TKK, Mikro- ja nanotekniikan laboratorion optoelektroniikan tutkimusryhmä aloitti vuoden alussa yhteistyössä kahden yrityspartnerin kanssa kolmivuotisen tutkimushankkeen, jossa kehitetään paksuja galliumnitridikiekkoja valmistava reaktori. Näiden alustakiekkojen avulla pystytään valmistamaan entistä kirkkaampia ledejä, ja siten hanke voi edesauttaa led-valojen yleistymistä. Samoin pystytään valmistamaan entistä tehokkaampia lasereita ja transistoreita. Hankkeen kokonaisarvo on 1,2 milj. euroa ja sen päärahoittaja on Tekes.

Hankkeessa kehitetään yhteistyössä Beneq Oy:n kanssa nykyisin Micronovassa käytössä olevan Beneqin valmistaman atomikerroskasvatukseen (ALD) optimoidun reaktorin pohjalta uusi reaktori (HVPE), jolla pystytään valmistamaan paksuudeltaan 300-500 mikrometrin kiekkoja. Näille kiekkoille valmistettavien komponenttien virhetiheys on oleellisesti pienempi kuin nykyisten komponenttien, jotka valmistetaan safiirikiekoille. Tämän ansiosta komponenttien optinen teho lisääntyy. Tällaisten kiekkojen markkinat ovat huomattavat, koska galliumnitridikomponenttien valmistuksessa käytetään vuosittain 8 miljoonaa alustakiekkoa ja ala on nopeassa kasvussa.

"Tämä projekti vahvistaa merkittävästi Micronovan ympärille muotoutumassa olevaa huipputekniikan yritysklusteria ja sen yhteistyötä TKK:n kanssa", sanoo dosentti Markku Sopanen.

Hankkeessa on myös mukana OptoGaN Oy, joka valmistaa sinisiä GaN-ledejä. Molemmat yritykset toimivat Micronovassa ja hankkeessa valmistettava reaktori tullaan sijoittamaan Micronovaan TKK:n tiloihin. Hankkeessa valmistettavan uuden reaktorityypin markkinat ovat myös melkoiset, koska alustakiekkojen nykyisen kysynnän tyydyttämiseen tarvitaan yli sata valmistusreaktoria.

Yhteystiedot:

Dosentti Markku Sopanen
Mikro- ja nanotekniikan laboratorio, TKK, Micronova
Optoelektroniikan tutkimusryhmä
09 451 3124
markku.sopanen@tkk.fi

Micronova ja UMK esittelevät toimintaansa ja tutkimustuloksiaan.

Uudet toimintatavat ovat ainoa mahdollisuutemme selvitä kilpailussa. Poikkitieteellinen osaamisen yhdistäminen synnyttää uusia tapoja toimia ja uusia innovaatioita, joita esitellään päivän aikana mikro- ja nanotekniikan sekä materiaalitutkimuksen alueelta.

Päivän pääpuhujina ovat yliasiamies Esko Aho Sitrasta sekä VTT:n toimialajohtaja Jouko Suokas. TKK:n rehtori Matti Pursula alustaa tilaisuuden. Onnistumisen palapeli –paneelissa asiantuntijat rahoituksen, teollisuuden, opetuksen, tutkimuksen, uutta liiketoimintaa tukevan toiminnan ja kansainvälisten verkostojen alueilta keskustelevat ”Miten onnistumme vielä paremmin”.

Päivän aikana esitellään uusia toimintatapoja sekä mikro- ja nanoteknologian ja materiaalitieteiden avaamia uusia mahdollisuuksia. Iltapäivän esityksissä kerrotaan käytännön innovaatioista ja kiinnostavista tutkimustuloksista Micronovassa sekä UMK:ssa.

Tapahtuman järjestävät VTT:n ja TKK:n yhteinen mikro- ja nanoteknologian tutkimuskeskus Micronova sekä TKK:n Uusien materiaalien keskus, UMK. www.umk.fi

Jos olet kiinnostunut osallistumaan ”Pieniä menestystarinoita suurille markkinoille” –tapahtumaan 16.4.2007, lähetä yhteystietosi aila.blomberg@tkk.fi, niin saat maaliskuun puolivälissä kutsun ja ilmoittautumislinkin tapahtumaan.

 

Seppo Honkanen on työskennellyt University of Arizonassa vuodesta 1995. Ennen lähtöään Arizonaan hän oli Nokia Research Centerin palveluksessa viitisen vuotta. Hänen kokemuksensa vahvistaa merkittävästi Micronovan keskeistä asemaan fotoniikan tutkimuksessa Suomessa. Yritystoiminnan tuntijana hänen panoksensa tutkimuksesta liiketoimintaa -arvoketjussa tulee olemaan tärkeä. Hän on ollut mukana perustamassa useampia yrityksiä, joista menestyksekkäin on vuonna 1998 alkunsa saanut NP Photonics. Yrityksen vahvinta osaamista ovat kompaktit kuituvahvistimet ja lasiosaaminen.

Micronovassa Seppo Honkanen johtaa FiDiPro-projektia ”Heterogeenisesti integroidut fotoniikkapiirit tietoliikenne- ja anturisovellusiin (PICHITS)”. Projektin päätavoitteena on rakentaa Micronovaan kansainvälistä huipputasoa oleva, integroituja fotoniikan piirejä käsittelevä tutkimusohjelma. Projektissa kehitetään erityisesti uusia innovatiivisia mikro- ja nanotekniikoita, joilla yhdistetään eri materiaaleista valmistetut integroidut fotoniikan piirit.

Tavoitteena on entisestään tiivistää TKK:n ja VTT:n välistä yhteistyötä ja kehittää uusia integroituja fotoniikan rakenteita liittämällä yhdistepuolijohteisiin perustuvat komponentit piipohjaisiin fotoniikkapiireihin. Tämän heterogeenisen puolijohdeintegroinnin lisäksi projektissa yhdistetään puolijohdekomponentit aktiivisiin ja passiivisiin lasiaaltojohteisiin sekä optisiin kuituihin. Uudentyyppiset integroidut fotoniikkapiirit, joissa eri materiaalien edut täydentävät toisiaan, mahdollistavat paremman suorituskyvyn alemmilla kustannuksilla. Kehitettävien komponenttien sovellusalueita ovat mm. bioanturit ja tietoliikenne.

Projektin erittäin tärkeänä lisätavoitteena on luoda tiivis yhteistyö suomalaisten yritysten ja ulkomaisten tutkimuslaitosten kanssa. On odotettavissa, että projektissa syntyy lukuisia uusia tieteellisiä tuloksia, jotka julkaistaan kansainvälisissä julkaisusarjoissa. Honkanen ohjaa projektissa useita jatko-opiskelijoita, jotka tulevat väittelemään tutkimustyössä syntyvien tulosten pohjalta.

Finland Distinguished Professor Programme (FiDiPro) on Suomen Akatemian ja Tekesin yhteistyössä käynnistämä rahoitusohjelma ulkomaisten tai pitkään ulkomailla toimineiden suomalaisten professoritasoisten huippututkijoiden rekrytoimiseksi määräajaksi Suomeen.

Rahoitusohjelman tavoitteena on vahvistaa Suomen tieteellistä ja teknologista osaamista sekä kansainvälistää suomalaista tutkimusjärjestelmää, tuottaa lisäarvoa kansalliselle innovaatiojärjestelmälle sekä tukea yliopistojen ja tutkimuslaitosten tutkimuksellista profiloitumista. Tavoitteena on myös luoda uudenlaista kansainvälistä yhteistyötä perustutkimuksen ja soveltavan tutkimuksen sekä yritysten tutkimus- ja kehitystoiminnan välille.

Yhteystiedot:

Professori Seppo Honkanen
Mikro- ja nanotekniikan laboratorio
Fotoniikan tutkimusryhmä
Micronova - Centre for Micro and Nanotechnology
Puh. 09 451 4193 tai 050 384 1769
seppo.honkanen@tkk.fi

Mikrorakenteiden valmistaminen SU-8 polymeeristä analyyttisiin mikrofluidistisiin sovelluksiin

 

Diagnostiikka ja analytiikka ovat jatkuvasti kasvavia tutkimusalueita. Kehityksen pääpaino on ollut lähinnä biologisten näytteiden analysoinnissa, esimerkiksi geeni- ja proteiinitutkimuksessa. Pyrkimys on ollut kohti suuritehoista analytiikkaa tai vaihtoehtoisesti kehittää yhä pienempiä helppokäyttöisiä laitteita, joilla analyysi voidaan tehdä nopeasti pienistäkin näytemääristä. Mikrofluidistiikka tarjoaa molemmille alueille tehokkaan analyysiympäristön. Laitteiden mikrovalmistuksella saadaan mm. tarvittavia näytemääriä pienennettyä ja analyysejä nopeutettua. Mikrovalmistus tarjoaa myös helpon madollisuuden valmistaa rinnakkaisia systeemejä suuritehoiseen analytiikkaan. Väitöskirjassa on tutkittu uudentyyppisten polymeeristen komponenttien mikrovalmistusta. Rakenteet on tehty SU-8 epoksi-polymeeristä käyttämällä ultravioletti-litografiaa. Menetelmä tarjoaa helpon valmistusmenetelmän mikrofluidistisille komponenteille verrattuna aikaisempiin piistä ja lasista mikrovalmistettuihin rakenteisiin. Aikaisempiin polymeerisiin komponentteihin nähden menetelmä tarjoaa mahdollisuuden tehdä monipuolisempia integroituja mikrorakenteita. Väitöskirja kertoo polymeerikomponenttien valmistuksesta, mutta kuvaa myös tuloksia analyyttisistä sovelluksista.

Vastaväittäjänä toimii Assoc. Prof. Fredrik Nikolajeff, Uppsala University´stä Väitöskirjan valvojana on toiminut dosentti Sami Franssila, TKK, Mikro- ja nanotekniikan laboratorio, mikroteknologian tutkimusryhmä

Väitöskirjan verkko-osoite: http://lib.hut.fi/Diss/2007/isbn9789512286072/

 

Vuoden otaniemeläinen 2006 -kunniakirja luovutettiin 15.1.2007 Tekniikan päivän vastaanotolla Micronovassa toimivan TKK:n Mikro- ja nanoteknologiakeskuksen johtajalle Veli-Matti Airaksiselle.

Vuoden otaniemeläinen -palkinto myönnetään henkilölle tai ryhmälle, joka on toiminnallaan edistänyt Otaniemen alueen toimijoiden välistä yhteistyötä ja tehnyt Otaniemen alueen toimijoiden osaamista tunnetuksi joko kotimaassa tai kansainvälisesti. Ehdokashaku käynnistettiin marraskuussa 2006 ja joulukuussa valinnan teki Otaniemen toimijoista koottu raati.

Veli-Matti Airaksisen valinta Vuoden otaniemeläiseksi perustuu muun muassa siihen, että hän on työskennellyt vahvasti saadakseen Otaniemen hi-tech –toimijat parempaan yhteistyöhön. Lisäksi Veli-Matti Airaksisen verkostoitumistyö Micronovan johtajana on nostanut Pohjois-Euroopan merkittävimmän mikro- ja nanoteknologian kehityskeskuksen Micronovan profiilia ja vahvistanut sen yhteistyökykyä.

Vuonna 2005 Vuoden otaniemeläinen palkittiin ensimmäisen kerran, jolloin tunnustuksen sai Otaniemi International Innovation Centren eli TKK:n innovaatiokeskuksen johtaja Veijo Ilmavirta.

 

Tutkimuspartnerit Teknillinen korkeakoulu, Helsingin yliopisto ja VTT sekä viisi yrityspartneria kehittävät yhteistyössä mikrofluidistiikan teknologioita Tekesin rahoittamassa Biofunc-hankkeessa (Biofunctional microchips). Nyt alkavassa hankkeessa kehitetään näytteiden ionisoimiseen ja erottamiseen tehtyjä keksintöjä, ja sovelletaan niitä uusiin kohteisiin. Biofunc-partnerit muodostavat laaja-alaisen osaamiskeskittymän, joka kattaa sekä komponenttien materiaali- ja valmistustekniikan että sovellusalueet. Hankkeen kokonaisarvo on 950.000 euroa ja kesto kaksi vuotta.

Biofunc-hankkeessa kehitetään laboratorioissa tehtävien piennäytteiden käsittelyä. Uusi mikrofluidistinen teknologia mahdollistaa entistä nopeammat ja herkemmät analyysimenetelmät. Uusia fluidistiikkasiruja ja toimintaperiaatteita voidaan ottaa osaksi olemassa olevia laitteita, ja siksi ensimmäisten sovellusten odotetaan olevan valmiina jo projektin kuluessa. Pidemmällä aikavälillä tarkoitus on integroida suurempia kokonaisuuksia sirulle, jolloin kyse on kokonaisen perinteisen analyysisysteemin korvaavasta sovelluksesta.

- Proteomiikkasiru tuottaa potilasnäytteestä tuloksen tunnissa, kun siihen aikaisemmin kului aikaa kokonainen päivä. Toisena suurena etuna on analyysin automatisoitavuus: perinteiset menetelmät ovat hyvin käsityöintensiiviä. Doping-aineiden testauksessa mikrofluidistisin menetelmin valmistetut sirut mahdollistavat entistä herkemmät analyysit, kertoo hankkeen johtajana toimiva dosentti Sami Franssila TKK:n Mikro- ja nanotekniikan laboratoriosta Micronovasta.

TKK ja Helsingin yliopisto ovat vuodesta 2000 tehneet tuloksellista yhteistyötä pienten näytemäärien käsittelyn kehittämisessä mikrofluidistisen teknologian avulla. Aiempi yhteistyö Suomen Akatemian ja Tekesin rahoittamissa projekteissa on erinomainen pohja tulevalle Biofunc-hankkeelle.

Mikrofluidistista näytteenkäsittelyä ja pintakäsittelyteknologiaa voidaan soveltaa monille analytiikan ja diagnostiikan alueille hyödyttämään yrityspartnereiden tarpeita. Mukana olevilla yrityksillä on monia intressejä, alkaen materiaaleista ja valmistustekniikoista, ulottuen komponentteihin ja niiden soveltamiseen omissa tuotteissa ja toiminnassa. Hankkeen yrityspartnerit ovat Yhtyneet Laboratoriot, Labmaster, MobiDiag, BioNavis sekä Silecs.

 

Kuvassa fluidistiikkasiruille tuodaan kapillaariputkea
pitkin näyte, joka höyrystetään ja sumutetaan
massaspektrometriin, jossa näytteen ainesosat tunnistetaan.

Lisätietoja:

Dosentti Sami Franssila
Mikro- ja nanotekniikan laboratorio, TKK
Micronova – Centre for Micro and Nanotechnology
sami.franssila@tkk.fi
puh. 09 451 2332

http://www.micronova.fi

 

LIITE Biofunc-hankkeessa mukana olevien yritysten lyhyet esittelyt

Biofunc-hankkeessa mukana olevat yritykset

Yhtyneet Laboratoriot Oy

Yhtyneet Laboratoriot Oy on vuonna 1955 perustettu yksityinen suomalainen kliininen keskuslaboratorio, Se tarjoaa laboratoriopalveluita terveydenhuollolle ja sitä lähellä oleville toimialoille, kuten lääketeollisuudelle ja lääketieteelliselle tutkimukselle. Laboratorion toiminnan piiriin kuuluvat näytealat: kemia, hematologia, immunologia, mikrobiologia, histologia, sytologia, genetiikka, molekyyligenetiikka, molekyylibiologia sekä farmakologia ja toksikologia.

Yhtyneet Laboratoriot Oy on myös Maailman Antidopingtoimiston (WADA) akkreditoima dopingtestauslaboratorio, joka on dopinganalyysien lisäksi erikoistunut vaativaan lääke- ja huumausaineanalytiikkaan (esim. työpaikan huumetestaus).

Yhtyneet Laboratoriot Oy:n toiminta tapahtuu SFS-EN ISO/IEC 17025 -standardin mukaisesti. Laboratoriolla on sekä FINAS-akkreditointi että OECD:n GLP-hyväksyntä.

Rutiinipalvelujen tuottamisen lisäksi Yhtyneet Laboratoriot Oy:llä on pitkäaikainen kokemus ja halu olla yhdessä muiden innovatiivisten tahojen kanssa mukana eri kehitysvaiheissa luomassa uusia tuotteita, jotka tähtäävät entistä parempiin tuloksiin sairauksien hoidossa ja diagnostiikassa.

http://www.yhtyneetlaboratoriot.fi

Labmaster Oy

Labmaster tuottaa innovatiivisia sovelluksia kliiniseen diagnostiikkaan ja tutkimukseen. Yhtiö kehittää omaan teknologiaan perustuvia minityrisoituja antureita ja mittaussysteemejä jotka perustuvat kemiluminenssitekniikkaan.

Yhtiön keskeistä osaamista on proteiini- ja immunokemian soveltaminen diagnostiikkaan. Nykyisiä tuotteita käytetään entsyymiassay-mittauksissa (ELISA), aikaerotteisessa fluoresenssissa (TR-FIA) ja PCR-tuotteissa. Näitä tuotteita käytetään mm. sydäninfarktin ja funktionaalisten elintarvikkeiden tutkimuksissa.

Labmasterin omaan teknologiaan perustuva katodinen elektrokemiluminenssitekniikka (LM-CECL) yhdistää piimikroteknologian, sähkökemian ja diagnostisen osaamisen vierihoidon (Point-of-Care) diagnostiikkaan. LM-CECL mahdollistaa ainutlaatuisen herkkyyden, tarkkuuden ja kustannustehokkuuden yhdistämisen.

http://www.labmaster.fi

http://www.lm-cecl.com

Mobidiag Oy

Mobidiag Oy kehittää patentoituun DNA-määritykseen perustuvia diagnostiikkatestejä erilaisten infektioiden tunnistamiseen. Yhdellä testillä voidaan samanaikaisesti kattaa kymmeniä kliinisesti merkittäviä taudinaiheuttajia yleisesti käytössä olevia menetelmiä – muun muassa viljely- ja vasta-ainetutkimuksia – nopeammin. Taudinaiheuttajien tunnistus nopeasti ja tarkasti mahdollistaa kyseistä taudinaiheuttajaa vastaan suunnatun lääkehoidon aloittamisen riittävän varhain parantaen hoitotuloksia, vähentäen antibioottien turhaa käyttöä, alentaen terveydenhuollon kustannuksia ja jopa pelastaen ihmishenkiä.

Mobidiagin ensimmäinen tuote on kehitetty sepsiksen eli verenmyrkytyksen diagnosointiin veriviljelynäytteestä. Tuote perustuu ProveItTM-diagnostiikkajärjestelmään, jonka avulla taudinaiheuttajien diagnoosi saadaan aikaan kahdessa tunnissa. ProveItTM-diagnostiikkajärjestelmä koostuu mikrosirun lisäksi lukijalaiteesta ja edistyksellisestä ohjelmistoratkaisusta. Tuotteen kliiniset testit käynnistyvät Euroopassa kolmessa sairaalassa vuonna 2007, ja tuote tuodaan markkinoille saman vuoden lopulla.

Mobidiag on varmistanut oman teknologiansa universaalin toimivuuden tekemällä yhteistyötä globaalisti eri sairaaloiden kanssa. Uusia tuoteideoita Mobidiag kehittää yhdessä kansainvälisten tutkimusyksiköiden ja alan huippuyritysten kanssa. Tulevaisuudessa Mobidiag keskittyy nopeisiin suoraveritesteihin ja point-of-care (POC) eli vierihoitoratkaisuihin muun muassa hengitys- ja virtsatieinfektioiden diagnostiikkaa varten. Mobidiagin kehittämää menetelmää voidaan soveltaa myös teollisuudessa muun muassa elintarvike- ja ympäristödiagnostiikassa.

http://www.mobidiag.fi

Silecs Oy

Silecs Inc. tuottaa laadukkaita spin-on eristemateriaaleja mikroelektroniikan, CMOS kuva-antureiden ja litteiden näyttöjen valmistajille. Materiaalit parantavat piirien suorituskykyä ja kuvanlaatua, ja niiden avulla voidaan alentaa tuotantokustannuksia. Yhtiön ISO 9001:2000 standardin mukainen tuotanto on Espoossa. Silecs Inc. emoyhtiön pääkonttori on Mountain View´ssä Californiassa ja Euroopan pääkonttori, Silecs Oy, Otaniemessä, Espoossa.

Kaikki Silecs’in tuottamat materiaalit on valmistettu tietokoneohjatusti puhdastiloissa. Silecsin tutkimus- ja tuotekehitystoiminnot tekevät läheistä yhteistyötä asiakasyritysten kanssa, ja täten yhtiö voi nopeasti räätälöidä uusia tuotteita asiakkaiden yksilöllisiin tarpeisiin. Silecs Oy Espoossa on yhtiön tutkimuksen ja tuotekehityksen keskus, ja sillä on yhtiön valmistustoiminnan globaali vastuu.

http://www.silecs.com

BioNavis Oy

Vuonna 2005 perustettu BioNavis Oy kehittää, valmistaa ja toimittaa pintaplasmoniresonanssiin (SPR, Surface Plasmon Resonance) perustuvia tutkimus- ja diagnostiikkalaitteita ja menetelmiä tutkimuslaitoksille ympäri maailmaa. SPR-teknologian erittäin tarkkaa optista tunnistusta sovelletaan erityisesti bio- ja kemiallisissa antureissa. SPR ei edellytä radioaktiivisia tai värileimoja, ja reaktion etenemistä voidaan seurata reaaliaikaisesti. Lisäksi SPR:n tarkkuus on erinomainen: sillä voidaan tunnistaa yksittäisiä molekyylejä ja jopa pikomolaarisia pitoisuuksia.

Laitteen suunnittelussa otettiin huomioon seuraavat ominaisuudet: modularisuus, käyttäjäystävällisyys, tarkkuus, detektiorajat, dynaaminen alue, koko ja hinta. Kehitystyön tuloksena syntyi luotettava ja edullinen laite, joka on kilpailukykyinen leimavapaiden menetelmien markkinoilla.

BioNavis Oy:n pitkän ajan strategiaan kuuluu myös kliinisten laitteiden ja menetelmien kehittäminen vierihoidon (Point of Care) ja lääkärin vastaanotolla tehtävien tutkimusten tarpeisiin.

http://www.bionavis.com (sivut ovat rakenteilla ja ne julkaistaan 20.2.2007

Nanorakenteiden valmistus nopeammaksi ja edullisemmaksi

VTT ja ranskalainen SUSS MicroTec S.A.S. ovat kehittäneet markkinoiden monipuolisimman kaupallisen nanokuviointilaitteen. Laite ja uudet menetelmät mahdollistavat esimerkiksi taipuisien aurinkokennojen ja erittäin pienikokoisten, bioanalyysaattoreiden (Lab on a Chip) edullisen ja nopean valmistamisen. Kehitystyö tehtiin osana Emerging Nanopatterning Methods -hanketta. NPS300-laitteen prototyyppi on jo VTT:n käytössä Espoon Micronovassa.

Step and Stamp Imprint-litografiaan (SSIL) perustuvassa laitteessa käytetään kuvioitua piisirua leimasimena, jonka kuviot siirretään polyymeerikerrokseen painamalla. Laajalle alueelle kuviot saadaan kopioitua askeltamalla ja toistamalla painamista. Laite mahdollistaa monikerroksisen kuvioinnin hyvällä kohdistustarkkuudella. Käytettävät polymeerit voivat olla sekä lämpömuovattavia että ultraviolettivalolla kovetettavia. Kuvioitua polymeerikerrosta voidaan käyttää esimerkiksi etsausmaskina piitä tai kvartsia kuvioitaessa. Menetelmällä voidaan monistaa nopeasti ja edullisesti pieniä, alle 100 nanometrin kuvioita laajalle alueelle.

Perinteisesti nanomittakaavan kuvioita on tehty elektronisuihkulitografialla. Menetelmän heikkoutena on sen hitaus. Muilla mikroelektroniikassa käytettävillä laitteistoilla ja menetelmillä voidaan tuottaa alle sadan nanometrin viivanleveyksiä, mutta laitteet ovat erittäin kalliita. Perinteiset menetelmät eivät myöskään helposti sovellu uusien funktionaalisten materiaalien tai kolmiulotteisten rakenteiden kuvioimiseen.

 

Leimasinten eli stamppien pienimmät rakenteet kuvioidaan jatkossakin elektronisuihkulitografialla. Sen sijaan suuriin pinta-aloihin voidaan käyttää Step and Stamp-kuviointia. Näin voidaan valmistaa leimasimet myös rullalta rullalle -nanokuviointiin.

Soveltuu uusille materiaaleille ja kolmiulotteisiin rakenteisiin

 

Uusi laite soveltuu optisten ja sähköisten sekä biomateriaalien nanokuviointiin. Lisäksi sillä voidaan kuvioida suoraan kolmiulotteisia rakenteita. VTT:llä on kyetty tuottamaan jopa alle 10 nanometrin kokoisia kuvioita. Tarkan kohdistettavuuden ansiosta nanokuviointi voidaan myös yhdistää muiden kuviointimenetelmien kanssa. Suurien sarjojen valmistamiseen menetelmä on omiaan edullisuutensa ja nopeutensa ansiosta.

Nanokuviointi on mahdollistava teknologia, jonka sovellutusalueita ovat esimerkiksi biotekniikka, fotoniikka, nano- ja polymeerielektroniikka, kovalevyt, sensorit jne. Micronovan puhdastilojen laitteilla ja prosesseilla voidaan kattaa koko nanokuvioinnin prosessiketju stamppien valmistamisesta karakterisointiin.

 

Emerging Nanopatterning Methods – VTT:n suurin EU-hanke

 

VTT:n koordinoima Emerging Nanopatterning Methods -hanke (NaPa) vahvistaa nanoteknologian tutkimusta Euroopassa. Vuonna 2004 käynnistynyt ja kustannuksiltaan 31 M€:n hanke on suurin VTT:n koordinoima EU-hanke ja samalla eräs EU:n suurimpia nanoteknologiahankkeita. Hankkeen tavoitteena on nanopainatusprosessien standardoiminen ja prosessikirjaston luominen. Kehitettävien ratkaisujen käyttökelpoisuuden edistämiseksi niistä pyritään luomaan kustannustehokkaita. Lisäksi painotetaan toimintaprosessien ympäristöystävällisyyttä. Eräs hankkeen merkittävimpiä saavutuksia on NPS300-nanokuviointilaite.

 

Hankkeessa on kehitetty myös rullalta rullalle -menetelmiä nanorakenteiden valmistukseen. VTT:n suunnittelemalla painolaitteella voidaan yhdistää uusi nanokuviointimenetelmä syväpaino- ja flexotekniikoiden kanssa samaan prosessiajoon. Myös tämä laite on jo VTT:n käytössä.

Lisätietoja

Jouni Ahopelto
Tutkimusprofessori
020 722 6644

Päivi Majander
Tutkija, Technology Manager, NaPa-projekti
020 722 7295

Suomen Akatemia on valinnut VTT:n "Valkoisen Biotekniikan – Vihreän Kemian" kansallisen tutkimuksen huippuyksikköohjelmaan vuosille 2008 - 2013. Huippuyksikkö kehittää uusia biotekniikan ja kemian menetelmiä, joiden avulla voidaan tuottaa tehokkaasti kemikaaleja, materiaaleja ja polttoaineita uusiutuvista luonnonvaroista.

Nk. "valkoisen biotekniikan" tai teollisen biotekniikan mahdollisuudet, yhdistettynä ympäristöystävällisiin "vihreän kemian" menetelmiin, ovat avainasemassa, kun pyritään kehittämään kestävän kehityksen mukaisia, ympäristöä ja energiaa säästäviä tuotantoprosesseja. VTT on ollut jo usean vuosikymmenen ajan edelläkävijä maailmassa uusiutuviin luonnonvaroihin pohjautuvien tekniikoiden ja tarvittavan perustiedon kehittämisessä. Huippuyksikössä yhdistetään VTT:n kansainvälisesti korkeaa biotekniikan, kemian, systeemibiologian ja insinööritieteiden osaamista.

Jotta biomassaan pohjautuvilla tuotantoprosesseilla voitaisiin korvata tulevaisuudessa enenevässä määrin petrokemiaan perustuvaa teollista tuotantoa, tulee bioprosessien olla erittäin tehokkaita. Haasteena on esimerkiksi, miten saada bioprosesseissa käytettävät tuotanto-organismit, mikrobit, käyttämään biomassan sisältämät sokerit ja valmistamaan näistä mahdollisimman tehokkaasti haluttuja yhdisteitä. Huippuyksikön tavoitteena on kehittää mikrobisoluja, jotka tuottavat mm. biomuovien lähtöaineita kasvibiomassan sokereista. Toinen tärkeä tavoite on kehittää herkkiä mittausmenetelmiä ja luoda uutta perustietoa mikrobisolujen toiminnasta, jotka molemmat ovat oleellisia mahdollisimman tehokkaiden bioprosessien kehittämiseksi tulevaisuuden tarpeisiin.

Huippuyksikköä johtaa tutkimusprofessori, dosentti Merja Penttilä. Huippuyksikössä työskentelee noin 40 henkilöä useasta eri osaamiskeskuksesta Biotekniikka-, Energia ja metsäteollisuus- sekä Mikroteknologiat ja anturit -klustereista.

Suomen Akatemia valitsi kansallisen tutkimuksen huippuyksikköohjelmaan 18 yksikköä vuosille 2008 – 2013. Tärkeimmät valintakriteerit olivat yksikössä suoritettavan tutkimuksen tieteellinen laatu ja tutkimussuunnitelman innovatiivisuus. Muita arviointiperusteita olivat yksikön tutkimus- ja toimintasuunnitelma, tutkimusympäristö ja menestys tutkijankoulutuksessa sekä tutkijoiden aiemmat tieteelliset ansiot.

Lisätietoja

Merja Penttilä
Tutkimusprofessori
020 722 4504

Micronovan yhteistyön täysimääräiseksi hyödyntämiseksi tutkimuskeskukselle nimitettiin yhteinen johtokunta syyskuussa 2006. Marraskuun 17. päivänä johtokunta kokoontui ensimmäisen kerran. Puheenjohtajaksi valittiin VTT:n teknologiajohtaja Jussi Tuovinen ja varapuheenjohtajaksi TKK:n vararehtori Outi Krause.

Johtokuntaan kuuluvat: VTT:sta teknologiajohtaja Jussi Tuovinen ja asiakasjohtaja Ilkka Suni, teollisuuden edustajina tutkimusjohtaja Heikki Kuisma VTI Technologies Oy:stä sekä johtaja Bob Iannucci Nokia Research Centeristä ja TKK:sta vararehtori Outi Krause sekä professori Harri Lipsanen. Johtokunnan asiantuntijana toimii johtaja Veli-Matti Airaksinen TKK:n Mikro- ja nanoteknologiakeskuksesta. Kokouksen sihteeriksi on kutsuttu teknologiapäällikkö Hannu Kattelus VTT:ltä.

 

Kuvassa vasemmalla Jussi Tuovinen, Ilkka Suni ja Outi Krause. Keskellä takana Harri Lipsanen
ja Heikki Kuisma. Edessä oikealla Bob Iannucci ja Veli-Matti Airaksinen. Takana oikealla
kokouksen sihteeri.

Marraskuussa julkaistun Newsletterin tarkoituksena on kertoa Micronovan, VTT:n ja TKK:n yhteisen tutkimusympäristön uutisia neljä kertaa vuodessa suomeksi ja englanniksi. Newsletter 2/06 julkaistaan helmikuussa 2007.

Newsletterissä kerromme VTT:n ja TKK:n Micronova-yhteistyön ajankohtaisia asioita, tutkimustuloksia ja esittelemme Micronvan toimintaa.

Käy lukemassa ensimmäinen uutiskirjeemme Micronova Newsletter 1/06

Etusivulla olevasta "liity uutiskirjeeseen" -linkistä voit ilmoittautua jakelulistalle.

TKK:n kylmälaboratorion Micronovassa sijaitsevan PICO-tutkimusryhmän tutkijat mittasivat hiljattain lämmön siirtymistä kahden toisiinsa suprajohtavin langoin yhdistetyn hyvin pienen metallikappaleen välillä. Mittaukset toivat esiin uuden fysikaalisen perusilmiön, fotonien välittämän lämmönjohtavuuden. Tutkimuksen tulokset julkaistiin Nature-aikakauslehdessä 9. marraskuuta 2006.

Ryhmän muodostivat tohtori Matthias Meschke ja professori Jukka Pekola yhdessä ranskalaisen CNRS-instituutin yhteistyökumppaninsa tohtori Wiebke Guichardin kanssa. Tutkimusryhmä on pohtinut tutkimuksissaan sitä, miten lämpö siirtyy mikro- ja nanorakenteissa vain kymmenesosa-asteen päässä absoluuttisesta nollapisteestä. Fotonien lämmönjohtavuus uusi lämmönsiirtomekanismi

Suprajohteet ovat tunnetusti erinomaisia sähkönjohteita, mutta yhtä tunnusomaista niille on, että ne ovat lähes täydellisiä lämmöneristeitä. Nyt julkaistavissa kokeissa havaittiin, että hyvin matalissa lämpötiloissa lämpö siirtyy suprajohdinta pitkin säteilemällä ja vieläpä niin, että lämmönsiirron voimakkuudella on yläraja, niin sanottu lämmönjohtavuuskvantti. Tätä tulosta on vaikea ymmärtää arkisten havaintojemme perusteella. Kvanttimekaniikka vaikuttaa aineen käyttäytymiseen erityisesti kun rakenteet ovat pieniä ja lämpötila on alhainen.

Mittaukset toivat esiin uuden fysikaalisen perusilmiön, fotonien välittämän lämmönjohtavuuden. Sillä ei ole välittömiä sovelluskohteita kaupallisissa tuotteissa, mutta havainto auttaa meitä ymmärtämään lämmönsiirtoilmiöitä nanokokoisissa rakenteissa, antureissa ja toimilaitteissa. Fotonilämmönjohtavuus vaikuttaa esimerkiksi avaruustutkimuksessa käytettävien ultraherkkien säteilynilmaisinten toimintaan ja se on siten otettava huomioon niitä suunniteltaessa.

Nyt raportoidut kokeet olivat vaativia, koska niissä piti mitata tarkasti lämpötila metallikappaleesta, jonka oleelliset mitat ovat alle 1 mikrometrin suuruisia. Tämä ei onnistu millään yleisesti tunnetulla lämpömittarilla jo pelkästään sen vuoksi että kaikki nämä anturit ovat aivan liian suuria. Tässäkin tilanteessa kvantti-ilmiöt tulevat apuun: mittaamalla kvanttimekaanisen tunneloinnin (so. elektronien klassisesti kielletylle alueelle tunkeutumisen) aikaansaamaa sähkövirtaa, voidaan määrittää metallin elektronien energiajakauma ja sitä kautta lämpötila. Toisaalta koe oli vaativa myös siksi, että ilmiö on lopultakin verraten heikko: sen havaitsemiseksi oli olennaisen tärkeää rakentaa kytkin metallikappaleita yhdistäviin suprajohdinlankoihin. Tämän avulla tutkijoita kiinnostanut säteilylämmönjohtavuus voitiin erottaa on-off-mittauksin häiritsevästä taustalämmönjohtavuudesta.

Mittauksissa käytetyt näytteet valmistettiin nanolitografisesti TKK:n Micronovan puhdastilassa. Tutkimus on osa Suomen Akatemian tulevaisuuden elektroniikka-tutkimusohjelmaa (TULE).

Matthias Meschke, Wiebke Guichard and Jukka P. Pekola, Single-mode heat conduction by photons. Nature 9.11.2006.
http://www.nature.com/nature/journal/

Lisätietoja:
Professori Jukka P. Pekola, TKK:n kylmälaboratorio,
pekola@boojum.hut.fi,
(09) 451 4913.

Uudistuksella keskitetään mikro- ja nanotekniikan tutkimus ja tutkimusympäristön ylläpito erillisiin yksiköihin

Mikro- ja nanotekniikka – MNS

Teknillinen korkeakoulu (TKK) vahvistaa mikro- ja nanotekniikan tutkimusta ja opetusta yhdistämällä Micronovan tutkimuskeskuksessa sijaitsevat Sähkö- ja tietoliikenneosaston mikro- ja nanotekniikkaa tutkivat yksiköt. Mikro- ja nanotekniikka -laboratorion johtaja on professori Harri Lipsanen ja siinä toimii kaikkiaan kuusi professorien ja dosenttien johtamaa tutkimusryhmä. Laboratorion tutkimus keskittyy fotoniikan, nanotekniikan ja -elektroniikan sekä mikro- ja nanosysteemien kehittämiseen.

– Muutoksella tehostetaan tutkimusryhmien välistä vuorovaikutusta ja edesautetaan innovaatioiden syntymistä sekä vahvistetaan Micronovan asemaan johtavana mikro- ja nanoteknologian tutkimusympäristönä, toteaa Harri Lipsanen.

Mikro- ja nanoteknologiakeskus – MINFAB

Samassa yhteydessä eriytetään tutkimusinfrastruktuuria ylläpitävä toiminto erilliseksi yksiköksi nimeltään Mikro- ja nanoteknologiakeskus, MINFAB.

– Micronova on maassamme ainutlaatuinen, myös TKK:n ulkopuolisille tutkijoille avoin mikro- ja nanotekniikan tutkimus- ja valmistusympäristö. Organisaatiouudistuksen myötä MINFAB, keskittyy ylläpitämään ja kehittämään Micronovan yhteiskäyttöistä tutkimus- ja valmistusinfrastruktuuria. Mikro- ja nanoteknologiakeskus kehittää myös yhteisiä tuki- ja palvelutoimintoja, kertoo johtaja Veli-Matti Airaksinen.

TKK:sta Micronovassa työskentelee noin 100 henkilöä seuraavilta erityisalueilta:

* Mikro- ja nanotekniikka, professori Harri Lipsanen
* Optiikka ja molekyylimateriaalit, professori Matti Kaivola
* PICO-ryhmä, professori Jukka Pekola
* Polymeeritieteen keskus, FT Barbro Löfgren

Suomen johtava mikro- ja nanoteknologian tutkimuskeskus, Micronova, sijaitsee Pohjoismaiden suurimmalla teknologiakampuksella Otaniemessä. Micronova yhdistää sekä VTT:n että TKK:n tutkimusosaamisen ja siellä työskentelee runsaat 300 tutkijaa VTT:ltä ja TKK:sta ja useista yrityksistä. Mikro- ja nanovalmistustekniikan edellyttämät puhdastilat ovat Pohjoismaiden suurimmat.

Yhteystiedot:

Mikro- ja nanotekniikka, MNT, TKK
Professori Harri Lipsanen
harri.lipsanen@tkk.fi
Puh. (09) 451 3123

Mikro- ja nanoteknologiakeskus, MINFAB, TKK
Johtaja Veli-Matti Airaksinen
veli-matti.airaksinen@tkk.fi
Puh. (09) 451 6075
GSM 050 341 4766

Micronova
Käyntiosoite: Tietotie 3, Otaniemi, Espoo
www.micronova.fi

VTT:n puhdastila on jälleen käyttökunnossa helmikuisen tulipalon jälkeen. Espoon Otaniemessä sijaitsevan Micronovan puhdastilan uudelleenrakentamistyöt ovat edenneet nopeassa aikataulussa, ja puhdastilassa ovat jälleen hyvät edellytykset mikroelektroniikan huippututkimukselle. Tutkimusta voidaan jatkaa jo lähiviikkojen aikana.

Suurin osa tulipalossa vaurioituneista puhdastilarakenteista ja ilmastointi on täysin uusittu. Uusien ja kunnostettujen tutkimuslaitteiden asennustyöt ovat käynnissä, ja prosessien ylösajo rinnakkain laitteiden asennustöiden kanssa on alkanut. Tilan uskotaan olevan täydessä tutkimuskäytössä vuoden loppuun mennessä.

Puhdastilaa käytetään mikro- ja nanoelektroniikan tutkimuksessa. Tutkimuslaitteisto käsittää CMOS-tekniikkaan perustuvan valmistuslinjan integroiduille piireille ja MEMS-komponenteille sekä erikoislaitteita mm. piin ja piioksidin syväetsaukseen. Tilassa on lisäksi materiaalitutkimukseen tarvittavia laitteita erityisesti nanoelektroniikan tarpeisiin.

Asiakkaiden toimeksiantojen ja tutkimusprojektien tarpeita on pyritty täyttämään siirtämällä kunnostettuja prosessilaitteita VTT:n ja TKK:n yhteiskäytössä olevaan uudempaan puhdastilaan Micronovassa sekä käyttämällä kotimaisten ja kansainvälisten yhteistyökumppaneiden alihankintapalveluja.

Tulipalossa tuhoutuneiden tutkimuslaitteiden tilalle on hankittu suorituskyvyltään vastaavat laitteet. Merkittävänä parannuksena voidaan pitää siirtymistä 100 mm:n kiekkokoosta 150 mm:n kiekkokokoon integroitujen piirien ja puolijohdekomponenttien valmistuksessa. Tämä parantaa edelleen VTT:n yhteistyömahdollisuuksia teollisuuden kanssa.

Tulipalossa vaurioitunut 1100 neliömetrin puhdastila kärsi huomattavat vahingot, sillä tilan uudelleenrakentamisen ja kalustamisen kustannukset nousevat noin 13,5 miljoonaan euroon. Senaatti-kiinteistöt on vastannut purku-, saneeraus- ja rakennustöistä. Vaativien tutkimuslaitteiden kunnostaminen ja korvaavien laitteiden hankinta ovat kuitenkin muodostaneet valtaosan kokonaiskustannuksista.

Micronova on VTT:n ja Teknillisen korkeakoulun yhteinen mikro- ja nanoteknologian johtava osaamiskeskittymä. Espoon Otaniemessä sijaitsevassa Micronovassa työskentelee yli 300 tutkijaa, ja siellä on pohjoismaiden suurimmat mikro- ja nanoelektroniikan tutkimukseen liittyvät puhdastilat. Kansainvälistä huippututkimusta tehdään yhdessä yliopistojen, tutkimuslaitosten ja yritysten kanssa.

Lisätietoja

Jussi Tuovinen
Teknologiajohtaja
puh. 020 722 6508

Ulrika Gyllenberg
Puhdastilapäällikkö
puh. 020 722 6664

Millennium-teknologiapalkittu professori Nakamura vieraili Suomen johtavassa Mikro- ja nanotekniikan tutkimuskeskuksessa Micronovassa Otaniemessä 12.9.2006 ja tapasi TKK:n Mikro- ja nanotekniikan yksikön johtajan, professori Harri Lipsasen ja hänen tutkimusryhmänsä sekä VTT:n teknologiajohtaja Jussi Tuovisen.

Vierailuohjelman alkuun kuuluvalla luennolla Professori Nakamura kertoi innostuneesti galliumnitriditekniikkaan perustuvasta uudesta teknologiasta, jonka avulla maailman vaikeakulkuiset alueet ja alikehittyneet maat voisivat käyttää galliumnitridien mahdollistamaa auringonvaloa hyödyntävää langatonta energian saantia.
- Jo nyt kehitetyt sovellukset osoittavat, että GaN-ledteknologialla pystytään vähentämään merkittävästi koko maailman energiankulutusta, Nakamura totesi.
- Galliumnitridipohjaisten ledien avulla kyetään tuottamaan ympäristöystävällistä ja energiatehokasta valaistusta kehitysmaihin, steriloimaan juomavettä edullisemmin sekä tallentamaan tietoa paljon aiempaa tehokkaammin.

Professori Nakamuran visioi myös, kuinka galliumnitridi tulee olemaan ratkaisu polttoaineena käytettävän vedyn tuottoon veden fotolyysillä. Galliumnitridi pystyy ns. kvanttikaivorakenteen avulla varastoimaan auringon valoenergiaa, ja näin veden hajottamiseen ei tarvitsisi kuluttaa lainkaan sähköä, kuten tähän asti on tehty.

Suomen ainoat GaN-tutkijat ovat Micronovassa

Professori Harri Lipsanen Mikro- ja nanotekniikan laboratoriosta puolestaan kertoi, kuinka heidän tutkimusryhmänsä on onnistunut kehittämään tekniikan, jolla ledien kirkkauteen vaikuttavien kidevirheiden määrää voidaan merkittävästi vähentää.

Professori Lipsanen on Suomen ensimmäinen nanotekniikan alan professuuri (v. 1999), ja myös juuri valittu Tekesin Finland Distinguished Professor Programme (FiDiPro) -rahoitusohjelman Heterogeenisesti integroidut fotoniikkapiirit -hankkeen (2007-2011) suomalainen vastuuhenkilö.
Ledien ja laserien valo synnytetään 2-3 nanometriä paksuissa kerroksissa (tämä on vain noin 10 atomikerrosta), joita sanotaan kvanttikaivoiksi. Niissä galliumnitridiin on lisätty indiumia, jonka määrällä voidaan säätää ulostulevan valon väriä. Uudella tekniikalla myös kvanttikaivojen laatua on parannettu selvästi, toteasi Harri Lipsanen.

Micronovassa toimiva TKK:n mikro- ja nanotekniikan laboratorio on tutkinut ja valmistanut optoelektroniikan komponentteissa tarvittavia, ns. yhdistepuolirakenteita yli 20 vuoden ajan. Laboratorion tutkimusryhmä on kehittänyt mm. maamme ensimmäiset puolijohdelaserit sekä ainutlaatuisia, nanotekniikan alaan kuuluvia kvanttipiste- ja lankarakenteita.

Laboratorion valmistuslaitteistoihin kuuluvat mm. Suomen ainoat MOCVD-laitteistot, jollaisia myös Millennium-teknologiapalkittu professori Shuji Nakamura käyttää kirkkaiden galliumnitridi- eli GaN-pohjaisten ledien ja laserien valmistuksessa.

Näkyvien (sinisten, vihreiden ja valkoisten) ledien valmistus aloitetaan tekemällä GaN-pohjaisia kerroksia safiirikiekkojen päälle atomikerroksen tarkkuudella käyttäen MOCVD-menetelmää. Mikroskooppisella tasolla kerroksissa on kuitenkin suuri määrä kidevirheitä, jotka heikentävät ledien kirkkautta. Tutkimusryhmä on onnistunut kehittämällään tekniikalla vähentämään virheiden määrää merkittävästi.

Viimeisten kolmen vuoden aikana Optoelektroniikan laboratorio on tiiviissä yhteistyössä startup-yritys OptoGaN Oy:n kanssa kehittänyt innovatiivisia menetelmiä GaN-pohjaisten ledien ja laserien kirkkauden lisäämiseksi. OptoGaN Oy on jo käynnistänyt GaN-teollisuuden Suomessa.

VTT:n led-tutkimusta

VTT:llä on painettavan älykkyyden tutkimusohjelmassa laaja ohjelmakokonaisuus ledeihin liittyen. Tässä kehitetään ja on kehitetty orgaanisia näyttöpaneeleita (OLED). Tällä menetelmällä voidaan tuottaa edullisesti suuria led-näyttöjä ja älypakkauksia, kertoi teknologiajohtaja Jussi Tuovinen
Led-teknologiaa on hyödynnetty myös rivispektrometrien valmistuksessa materiaalitutkimuksen infrapuna-alueella. Tätä menetelmää on sovellettu teollisuuden prosessien vaatimiin mittauksiin kuten esim. elintarvikkeiden koostumuksen ja laadun mittaamiseen. Tulevaisuuden spektrometreissä tullaan käyttämään myös ultraviolettialueen ledejä, joita Nakamura on kehittänyt. Tätä teknologiaa voidaan mm. soveltaa lääketeollisuuden tarvitsemiin mittauksiin.

Lisätietoja:

Professori Harri Lipsanen
Mikro- ja nanotekniikan laboratorio, TKK
harri.lipsanen@tkk.fi
puh. 09 451 3123

Teknologiajohtaja Jussi Tuovinen
VTT
jussi.tuovinen@vtt.fi
puh. 020 722 6508

Kahdeksan tutkimusprojektia sai rahoituksen Suomen Akatemian Luonnontieteiden ja tutkimuksen toimikunnalta syyskuussa.

Lisätietoja rahoituspäätöksestä

Teknillisen korkeakoulun (TKK), Uusien materiaalien keskus ja Micronova saivat esityksensä läpi Suomen Akatemian ja Tekesin rahoittamassa Finland Distinguished Professor Programmessa (www.fidipro.fi). Esitetyt tutkimushankkeet tuovat vuoden 2007 alussa kolme kansainvälisen uran tehnyttä suomalaista huippututkijaa vahvistamaan mikro- ja nantotekniikan alan tutkimusta TKK:lla.

FiDiPro-ohjelman tavoitteena on vahvistaa suomalaista tieteellistä ja teknologista osaamista sekä kansainvälistää tutkimusjärjestelmäämme. Kaikkiaan tutkimushakemuksia oli lähes sata ja niiden joukosta valittiin rahoitettavaksi koko maassa 24 hanketta.

Heterogeenisesti integroidut fotoniikkapiirit

Professori, Seppo Honkanen University of Arizonasta tulee johtamaan Micronovassa tutkimushanketta ”Heterogeenisesti integroidut fotoniikkapiirit”. Tavoitteena on tutkia erityisesti uusia innovatiivisia mikro- ja nanotekniikoita, joilla yhdistetään eri materiaaleista valmistettuja integroituja fotoniikan piirejä. Uudentyyppiset fotoniikkasirut, joissa eri materiaalien edut täydentävät toisiaan, mahdollistavat paremman suorituskyvyn alemmilla kustannuksilla. Kehitettävien komponenttien sovellusalueita ovat mm. bioanturit ja tietoliikenne.

- Honkasen valinta vahvistaa entisestään Micronovan keskeistä asemaa fotoniikan tutkimuksessa Suomessa, toteaa tutkimushanketta esittänyt TKK:n uuden Mikro- ja nanotekniikka -yksikön johtaja, professori Harri Lipsanen.

Optiikan ja fotoniikan rooli mikro- ja nanoskaalan laitteiden ja teknologian kehityksessä

Professori Ari T. Friberg, Royal Institute of Technologysta Ruotsista tulee vahvistamaan optisen fysiikan ja fotoniikan tutkimusta Micronovassa. Professori Friberg on alan kansainvälisesti tunnustettu huippututkija.

Optiikan ja fotoniikan kehityksellä tulee olemaan merkittävä vaikutus teknologisten innovaatioiden syntyyn alkaneella 2000-luvulla. Erityisen tärkeä rooli sillä tulee olemaan mikro- ja nanoskaalan laitteiden ja teknologian kehittämisessä. Yhtenä tutkimushankkeen tavoitteena onkin nostaa Suomi yhdeksi Pohjois-Euroopan johtavista mikro- ja nano-optiikan keskuksista. Hanke on Joensuun yliopiston ja Teknillisen korkeakoulun yhteinen.

- Maailman optiikan tutkimuksen kärkihahmoihin kuuluvan professori Fribergin saamisella takaisin kotimaahan tulee olemaan suuri merkitys ei vain TKK:n vaan myös koko Suomen optiikan ja fotoniikan tutkimuksen edistämiselle, toteaa tutkimushanketta esittänyt TKK:n Optiikan ja molekyylimateriaalien laboratorion johtaja, professori Matti Kaivola.

Nanometrikaavan prosessointi ja synteesi

Technical University of Denmarkista Tanskasta tulee vahvistamaan laskennallisen nanoteknologian alaan kuuluvaa tutkimusta, joka keskittyy nanometrimittakaavan prosessointiin ja synteesiin. Tämä tutkimus avaa uusi mahdollisuuksia elektroniikan komponenttien ja laitteiden kehittämiseen. Uusia funktionaalisia materiaaleja voidaan soveltaa paitsi entistä tehokkaampina ja monipuolisempina prosessori- ja muistipiireinä myös erilaisina antureina ja sensoreina.

- Professori Jauho tuo erittäin tärkeän panoksen nanotieteen ja -teknologian tutkimukseen ja opetukseen TKK:ssa. Professori Jauho on kvanttikuljetusteorian johtava tutkija maailmassa, kertoo tutkimushanketta esittänyt TKK:n Fysiikan laboratorion akatemiaprofessori Risto Nieminen.

FiDiPro-ohjelmalla tuetaan myös yliopistojen ja tutkimuslaitosten tutkimuksellista erikoistumista sekä luodaan uudenlaista kansainvälistä yhteistyötä yliopistollisen tutkimuksen ja yritysten välille.

Yhteystiedot:

Professori Harri Lipsanen
Mikro- ja nanotekniikka, TKK
harri.lipsanen@tkk.fi
Puhelin 09 451 3123

Professori Matti Kaivola
Optiikka ja molekyylimateriaalit, TKK
matti.kaivola@tkk.fi
Puhelin 09 451 3151

Professori Risto Nieminen
Fysiikan laboratorio, TKK
risto.nieminen@tkk.fi
Puhelin 09 451 3105

www.micronova.fi
www.umk.fi

www.tkk.fi

Suomen johtava mikro- ja nanoteknologian tutkimuskeskus, Micronova, sijaitsee Pohjoismaiden suurimmalla teknologiakampuksella Otaniemessä. Micronovassa yhdistyy sekä VTT:n että TKK:n tutkimusosaaminen ja siellä työskentelee yli 300 tutkijaa VTT:ltä ja TKK:sta ja useista yrityksistä. TKK:n henkilökuntaa Micronovassa on noin 90. Tutkimus- ja kehitystyötä tehdään yhteistyössä kotimaisen ja ulkomaisten yliopistojen, tutkimuslaitosten ja yritysten kanssa. Mikro- ja nanovalmistustekniikan edellyttämät puhdastilat ovat Pohjoimaiden suurimmat

Palon taloudelliset vaikutukset ovat ilmeisesti merkittävät.

VTT:n mikroelektroniikan tutkimiseen ja kehittämiseen keskittyvässä nk. Mikronova-rakennuksessa syttyi lauantain vastaisena yönä klo 23 tulipalo. Palosta ei aiheutunut henkilövahinkoja.

Palossa vaurioitui osa mikroelektroniikan kehittämistyössä vaadittavista nk. puhdastiloista.

Rakennus- ja LVI-teknisesti vaativan puhdastilan likaantumisesta, sekä savusta ja noesta aiheutuvien vahinkojen vuoksi palon taloudelliset vaikutukset ovat merkittävät. VTT:llä on myös tiloissa meneillään monia kehitysprojekteja.

Palo lähti liikkeelle todennäköisesti pesuasemasta, joita käytetään piikiekkojen kemialliseen käsittelyyn. Palon syttymissyytä selvitetään edelleen.

Palo ei ulottunut VTT:n asiakkaiden ja TKK:n käytössä oleviin tiloihin.

Palosta ei syntynyt ympäristövahinkoja.

Lisätietoja:
Ilkka Suni
puh. 020 7226300

Tietoa VTT:stä:
Olli Ernvall
puh. 040 8400288