על פי בקשת ראש הממשלה: חוקרי הטכניון הכינו את המתנה לנשיא אובמה

42מגילות העצמאות של ארה"ב וישראל, חרותות על שבב סיליקון מצופה זהב המודבק על אבן ירושלמית מתקופת בית שני

על פי בקשת ראש הממשלה, בנימין נתניהו, מדענים ממכון ראסל ברי למחקר בננו-טכנולוגיה בטכניון חרתו העתקים של מגילת העצמאות של ארצות הברית ומגילת העצמאות של מדינת ישראל זו לצד זו, באמצעות קרן מרוכזת של יונֵי גליום על שבב סיליקון מצופה זהב. שטח החריתה הינו 0.04 מ"מ רבוע ועומקה 20 ננור, שהם 0.00002 מ"מ. השבב הוצמד לאבן מירושלים מתקופת בית שני (המאה הראשונה לפני הספירה עד המאה הראשונה אחרי הספירה), ששימשה לאטימת כלי חרס.

החריתה בוצעה באמצעות האצה של אטומים טעונים, הנקראים יונים, והטחתם בנקודות שונות על פני השבב. כאשר אלומת היונים פוגעת בשבב היא יוצרת בור קטן, במקרה זה בעומק של 20 ננומטר. הדבר דומה לחפירת גומות קטנות באדמה באמצעות סילון מים היוצא מצינור השקייה, למעט העובדה שהגומות המתקבלות בדר זו גדולות פי מליון מהגומות שיוצרת אלומת היונים.

שבב הסיליקון מצופה שכבת זהב דקה בעובי 20 ננומטר. כאשר אלומת היונים יוצרת בור בעומק 20 ננומטר בנקודה מסויימת על פני השבב, היא מסלקת את שכבת הזהב מעל נקודה זו וחושפת את הסיליקון הנמצא מתחתיה. כאשר בוחנים את השבב במיקרוסקופ אלקטרונים, הנקודות בהן נחשף הסליקון נראות כהות יותר מהאזים המצופים בזהב. בדרך זו ניתן להעביר תמונה כלשהי אל השבב.

עבודת ההכנה לחריתה נמשכה כשבוע. התמונה שנחרתה על השבב מכילה מעל שני מליון נקודות. הפניית אלומת היונים לעבר הנקודות הרצויות על פני השבב נעשתה באמצעות מחשב, כך שהתהליך החריתה כולו ארך פחות משעה.

בזמן החריתה השבב היה חלק מפרוסת סיליקון עגולה בקוטר 5 ס"מ ועובי 0.13 מ"מ. השבב נותק מהפרוסה באמצעות איכול כימי של פרוסת הסיליקון מסביבו במכונת פלאזמה מתקדמת.

תרגום תמונת המקור להוראות חריתה התבצע באמצעות תוכנה מיוחדת שפיתח לצורך כך ד"ר אוהד זוהר, שאת עבודת הדוקטורט שלו ערך בהנחיית פרופ' אורי סיון מהפקולטה לפיסיקה. החריתה בוצעה על ידי ד"ר ציפי כהן-היימס, אחראית המעבדה למיקרוסקופ היוני המשולב, במכון ראסל ברי. הצוות הגדול שהיה שותף למלאכה כלל את פרופ' וויין קפלן, דיקן הפקולטה למדע והנדסת חומרים, פרופ' ניר טסלר, ראש המרכז למיקרו-אלקטרוניקה וננו-אלקטרוניקה, יעקב שניידר, מהנדס ראשי במרכז למיקרו-אלקטרוניקה וננו-אלקטרוניקה, ד"ר אורנה טרניאק, מהנדסת פלזמה בכירה ביחידה למיקרו וננו-פבריקציה וסבטלנה יופיס, מהנדסת תהליך ביחידה למיקרו וננו-פבריקציה.

בתמונה: ד"ר ציפי כהן-היימס מכינה את החריתה על הצ'יפ. צילום: יואב בכר ושלמה שהם, דוברות הטכניון