Leidse natuurkundigen vonden een verrassende interactie tussen elektronen en een resistlaag. De resist lijkt op te laden en te ontladen door binnenkomende elektronen. publicatie in Fysieke beoordelingsbrieven .

De fijne patronen op chips voor computers en smartphones zijn 'geschreven' met licht. Om chips krachtiger te maken, fabrikanten moeten nog kleinere patronen schrijven. Daarvoor hebben ze licht met een kortere golflengte nodig. Al decenia, de halfgeleiderindustrie heeft geïnvesteerd in de ontwikkeling van een technologie op basis van extreem ultraviolet (EUV) licht, met een golflengte van 13,5 nanometer - zesduizend keer kleiner dan de dikte van een mensenhaar.

EUV-licht schrijft geen patronen rechtstreeks op een chip, maar creëert eerst een uitbarsting van elektronen. Deze elektronendouche schrijft vervolgens het patroon op de chip. Niemand weet precies hoe de elektronen dit doen. Een team van natuurkundigen van de Universiteit Leiden, ARCNL en IBM onderzoeken dit schrijfproces door het EUV-licht over te slaan en elektronen direct op een resistlaag af te vuren. Ze gebruiken niet een hele burst met een wirwar van verschillende energieën, maar gebruik in plaats daarvan elektronen met een vooraf bepaalde energie. Dit stelt hen in staat om de energie stap voor stap te verhogen, zodat ze nauwlettend kunnen volgen hoe de resist bij elke stap reageert.

De onderzoekers vonden een verrassend effect. Hun resist werd elektrisch geladen, terwijl voorheen werd aangenomen dat het belichtingsproces elektrisch neutraal is. Soms springt de lading zelfs abrupt van negatief naar positief. De onderzoekers verklaren deze onverwachte resultaten met een model met daarin een stukje catastrofetheorie. Deze tak van de wiskunde verklaart bijvoorbeeld waarom een ​​bange hond plotseling overschakelt van onderdanig naar agressief gedrag.