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Jun 02, 2023

Treffen Sie die Engen

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Als MIT.nano 2018 in Gebäude 12, dem heutigen Lisa T. Su-Gebäude, eröffnet wurde, wurde es zum neuen Zuhause am MIT für Suiten mit Geräten zur Charakterisierung und Herstellung von Nanoskalen, einschließlich derer, die zuvor in Gebäude 39 untergebracht waren. Und als ein Kernteam von Menschen Zusammen mit diesen Werkzeugen und Instrumenten wurde MIT.nano auch zur Quelle von mehr als 400 Jahren MIT- und technischer Erfahrung zusammen.

Eine Kerngruppe des Forschungspersonals und der Techniker von MIT.nano kommt aus langjährigen Tätigkeiten in den Microsystems Technology Laboratories (MTL) und dem NanoStructures Laboratory (NSL) von Building 39. Während das gesamte Team über Fachwissen zu Prozessen und Geräten in der gesamten Anlage verfügt, sind ihre Rollen grob in die folgenden Bereiche unterteilt: Bob Bicchieri, Donal Jamieson, Eric Lim und Gary Riggott unterstützen hauptsächlich Vakuumgeräte zum Ätzen und Abscheiden von Materialien; Mark Mondol, Scott Poesse, Dave Terry, Paul Tierney und Dennis Ward gehören zu den Spezialisten, die in den Bereichen Lithographie und chemische Verarbeitung tätig sind; Kurt Broderick und Jim Daley bieten umfassende Unterstützung für Herstellungs- und Charakterisierungsprozesse; Dan Adams, Paul McGrath und Tim Turner unterstützen den Bau und die Infrastruktur; und Ludmila Leoparde fungiert als Finanzreferentin.

Hinter ihren Berufsbezeichnungen verbergen sich hinter diesen Mitarbeitern viele Rollen. Sie sind Ausbilder und Sicherheitsführer und die erste Anlaufstelle für Benutzer in der Schulung. Experten für den Betrieb und die Reparatur anspruchsvoller Werkzeuge, die mehr als eine Million Dollar kosten; und Lagerhäuser für technisches Wissen. Nach Abschluss der Bauarbeiten im Jahr 2018 waren sie für die erfolgreiche Entwicklung von MIT.nano als Betriebseinrichtung von entscheidender Bedeutung und bewältigten – trotz einer Pandemie – die Verlagerung des Betriebs von anderen Laboren zu MIT.nano. Darüber hinaus sind sie großzügige Kollegen und echte Freunde.

„Diese Personen sind der Kitt, der alles zusammenhält“, beschreibt Kristofor Payer, stellvertretender Betriebsleiter bei MIT.nano. „Schauen Sie sich nur die letzten fünf Jahre an. Sie haben zwei Gebäude durch Covid geführt und nie den Ball fallen lassen.“

Kein Ersatz für Erfahrung

Um den Anwendern dabei zu helfen, ihre Ziele zu erreichen, stützen sich die Mitarbeiter auf fundiertes Wissen über Prozesse, die vor fünf, zehn oder sogar 20 Jahren entwickelt wurden – sowie auf ein Bewusstsein für das breite Spektrum an Arbeiten, die derzeit im Labor stattfinden.

„Unser Team hat eine abteilungsübergreifende Einrichtung aufgebaut“, sagt Vladimir Bulović, Direktor des MIT.nano und Fariborz Maseeh-Professor für neue Technologien. „Wir unterstützen die Bedürfnisse von Anwendern aus Elektrotechnik, Biologie, Chemieingenieurwesen und vielen anderen Disziplinen. Diese Forscher bringen ihre eigenen einzigartigen Perspektiven und ihr eigenes Wissen ein, und die MIT.nano-Mitarbeiter verbinden als ‚technische Polyglotten‘ diese Gemeinschaft.“

Ein weit verbreitetes Missverständnis unter Studenten ist, dass eine Methodik, über die sie in einer wissenschaftlichen Arbeit gelesen haben, in einer anderen Einrichtung unter anderen Bedingungen genau reproduziert werden kann. Die Realität ist komplizierter, sagt Donal Jamieson, Vakuumspezialist und MIT-Mitarbeiter seit 2003, aber „wir haben zu diesem Zeitpunkt so viel Erfahrung, dass wir sagen können, solange sie erklären, was sie erreichen wollen: „ Das haben wir geschafft; das können wir schaffen.‘“

Und wenn die Dinge nicht nach Plan laufen, sind dies die Problemlöser, die Sie an Ihrer Seite haben möchten. „Ich liebe das Gefühl, eine heruntergefahrene Maschine wieder hochfahren zu können“, sagt Scott Poesse, seit 1995 Lithografiespezialist am MIT. „Es ist eine meiner treibenden Kräfte: nach kaputten Dingen zu suchen und sie zu reparieren.“

„Man zerlegt sein Auto nicht, nur um zu lernen, wie es funktioniert“, bemerkt Bob Bicchieri, der kürzlich sein 40-jähriges Arbeitsjubiläum am MIT feierte. „Das macht man, wenn etwas schief geht – und gewinnt jedes Mal ein tieferes Verständnis der Maschine.“

„Je länger wir weitermachen und je mehr Hindernisse wir überwunden haben, desto mehr kollektives Wissen haben wir darüber, wie wir mit diesen Hindernissen umgehen können“, fügt Dave Terry hinzu, der seit 2001 Lithografieunterstützung am MIT leistet.

Bildung und Innovation im Reinraum

Vicky Diadiuk '73, ScD '78 ging kürzlich in den Ruhestand, nachdem sie 27 Jahre lang den MTL-Reinraum und das Personal im Gebäude 39 beaufsichtigt hatte. Jahrelang beobachtete sie deren Interaktionen mit Studenten und zögert nicht, sie als Pädagogen einzustufen. „Sie lehren gutes Verhalten im Labor. Sie lehren, was die Maschine tut und warum sie hilfreich wäre. Also auf jeden Fall – sie sind Ausbilder, sie sind Mentoren und sie sind Vorbilder.“

Die Frage, die der Forschungsspezialist Jim Daley nach 27 Jahren Arbeit mit Studenten am meisten schätzt, ist: „‚Hey Jim, wenn das Werkzeug kaputt geht, kann ich dir helfen, es zu reparieren?‘“ „Die Leute, die wirklich das Innere und Äußere der Dinge kennen wollen, sind die Leute, die sich auf die Suche nach größeren und besseren Dingen machen“, sagt er.

Bei der Interaktion mit Studierenden achten die Mitarbeiter auf methodisches Denken und die Disziplin, jeden Schritt eines Prozesses zu planen und zu verfolgen – aber auch auf Flexibilität und Kreativität, die zwar modelliert, aber nicht einfach vermittelt werden können. Dennis Ward, Mitglied des Lithografie-Teams, hat seit seiner Ankunft am MIT im Jahr 2000 gelernt, eine unkonventionelle Idee niemals abzulehnen. Er erinnert sich, als ein Student, Luis Velásquez-García SM '01, PhD '04, vorschlug, anstelle von 3D-extrudierten Strukturen 2D-Strukturen mit zusammensteckbaren Schlitzen herzustellen, fast wie eine Papierpuppe. Sowohl die Idee als auch der Student waren erfolgreich: Versionen dieser 2D-Strukturen werden jetzt in Triebwerken für Satelliten verwendet und Velásquez-García ist jetzt leitender Forschungswissenschaftler am MTL.

Die Mitarbeiter erinnern sich an andere mittlerweile erfolgreiche Technologien, die teilweise in MIT-Laboren entwickelt wurden, von Quantenpunktdisplays und faltbaren Glasbildschirmen bis hin zu MEMS-Beschleunigungsmessern, die in allen Bereichen eingesetzt werden, von Autoairbags über Videospielcontroller bis hin zu einer Vielzahl biomedizinischer Geräte.

„Das ist das Zeug, das einen am Laufen hält“, sagt Ward. „Jemand sagt etwas und Ihr erster Gedanke ist: ‚Das ist verrückt. Kann das funktionieren oder nicht?‘ Wenn das gelingt, ist es sehr lohnend.“

Manchmal kommt das Denken über den Tellerrand hinaus von den Mitarbeitern selbst. Ward erinnert sich an einen Fall, als einige Benutzer die tiefen Strukturen auf ihrem Wafer auf eine Weise schützen mussten, die mit den Werkzeugen von MTL nicht möglich war. Er ging zu einem Kunsthandwerksladen am Central Square in Cambridge. „Wir hatten einen Luftstift, mit dem man am Strand T-Shirts herstellt. Damit haben wir den Lack zerstäubt und aufgesprüht“, erinnert er sich.

Kontinuität und Wandel

In der MTL-Einrichtung, wo sich ein Großteil der MIT.nano-Mitarbeiter zunächst als Team zusammenschloss, war die Notwendigkeit die Mutter des praktischen Einfallsreichtums. Größere Werkzeuge wurden durch Fenster hinein- und hinausgebracht. Wenn die Ausrüstung zu schwer war, als dass eine Person sie bewegen könnte, sprangen fünf zur Hilfe ein.

„Das ist eines der Dinge, die mir immer gefallen haben“, sagt Projekttechniker Tim Turner, der 2001 bei MTL anfing. „Es gab kein ‚geht nicht‘.“ Es ist nur das ‚Wie‘.“

Die letzten fünf Jahre haben das „Wie“ auf neues Terrain gebracht. Die Eröffnung von MIT.nano stellte erhebliche Herausforderungen dar – die Verlagerung der Ausrüstung, die Installation neuer Werkzeuge und Instrumente, die Koordinierung von Bauprojekten und die Eingewöhnung der Menschen an den neuen Raum – und das alles, ohne die laufende Forschung zu stören. Dann, weniger als ein Jahr nach Beginn der Operation, musste das Team herausfinden, wie es während einer Pandemie vorgehen sollte. Während des Shutdowns kamen Mitglieder des Teams in gestaffelten Schichten zum MIT.nano, um sicherzustellen, dass die Ausrüstung und Labore funktionsfähig und sicher waren; und im Juni 2020 gehörten die technischen Mitarbeiter von MIT.nano zu den ersten, die ganztägig auf den Campus zurückkehrten, damit die Forscher ihre Arbeit wieder aufnehmen konnten.

Seitdem ist MIT.nano gewachsen und unterstützt Forscher aus vielen Disziplinen am MIT mit über 150 Werkzeugen und Instrumenten. Das technische Team unterhält eine Mischung aus neuen und älteren Geräten, von denen einige zweckentfremdet wurden, da die Anwendungen der Nanoforschung weit über den ursprünglichen Anwendungsbereich der Halbleiterindustrie hinaus expandierten. Einige langjährige technische Mitarbeiter sprechen fast wie alte Freunde von den Werkzeugen. Turner drückt eine gewisse Nostalgie für eine Würfelsäge aus, die er früher gepflegt hat. Der „Neue“ ist übrigens 17 Jahre alt; „Ich komme damit klar“, sagt er.

Dauerhafte Verbindungen

Nach Angaben von Bicchieri hat er an mehr als 100 Verteidigungen seiner Doktorarbeit teilgenommen. Für ihn und seine Kollegen stellen diese Präsentationen oft einen erfreulichen Abschluss einer Zusammenarbeit im Labor dar.

„Die Betreuung, die diese großartige Gruppe von Mitarbeitern unseren Studenten im Laufe der Jahre geboten hat, war von immensem Wert“, sagt Anantha Chandrakasan, Dekanin der MIT School of Engineering und Vannevar Bush-Professorin für Elektrotechnik und Informatik. „Von der Einführung von Tools und fortgeschrittenen Konzepten für Bachelor-Studenten bis hin zur Unterstützung Hunderter Doktoranden bei der Fertigstellung ihrer Dissertationen.“

Doktoranden danken in ihren Dissertationen häufig bestimmten Mitarbeitern. Paul McGrath war einer von denen, die von Lisa T. Su '90, SM '91, PhD '94, der heutigen CEO von Advanced Micro Devices, gewürdigt wurden. Fast 30 Jahre später begrüßte er sie bei der Zeremonie im Jahr 2022, bei der ihr Name am Gebäude 12 angebracht wurde.

Jetzt im Ruhestand, kann sich McGrath rühmen, die längste MIT-Amtszeit der MIT.nano-Mitarbeiter zu sein, da sie 1979 ankam. Auf die Frage, was ihn vier Jahrzehnte lang am MIT gehalten hat, ist McGraths Antwort einfach: „Jeden Tag passieren viele interessante Dinge, " überlegt er. „Man sagt, man kann hier auf diesem Planeten jeden Tag etwas Neues lernen, aber wenn man am MIT arbeitet, kann man jede Stunde etwas Neues lernen, wenn man Augen und Ohren offen hält.“

Vakuumspezialist Eric Lim sagt, er vermisse die kontroverse Dynamik der Unternehmenswelt nicht, die er zurückgelassen hatte, als er 2004 ans MIT kam. Im Laufe der Jahre hat sich sein Team gegenseitig unterstützt und die Vorteile seines eigenen Fachwissens bei unzähligen Mahlzeiten geteilt und Witze. Lim sagt, dass die tolle Umgebung auch etwas an sich hat, das zu dauerhaften Verbindungen mit den Studenten führt. „Ich denke, es geht darum, die Schwierigkeiten bei der Entwicklung der Prozesse und Probleme mit den Tools zu teilen und gemeinsam an deren Lösung zu arbeiten.“

Mark Mondol ist seit 1990 am MIT, lange genug, um zu sehen, wie seine ehemaligen Studenten mit ihren Kindern zu College-Besuchen zurückkehrten. Nachdem er das NanoStructures Lab in Gebäude 39 geleitet hatte, bevor es an MIT.nano übertragen wurde, hat er auch mehreren NSL-Alumni dabei geholfen, durchzustarten, als sie an anderen Universitäten eingestellt wurden: „Ich habe im Laufe der Jahre zahlreiche Anrufe erhalten: ‚Mark „Was war das für ein Tool, das wir im Labor verwendet haben? Wie haben Sie diesen Prozess eingerichtet?‘“

Als der Forschungsspezialist Gary Riggott in Vorbereitung auf den Umzug 2018 seine alten Räume aufräumte, fand er einen Stapel Notizbücher mit handschriftlichen Notizen vergangener Experimente. Trotz des wachsenden Altersunterschieds zwischen ihm und der Studentenschaft „leiste ich die gleiche Unterstützung wie vor 20 Jahren“, sagt Riggott. „Wir wollen den Studierenden zum Erfolg verhelfen.“

Poesse stimmt zu: „Ich denke, die größte Überraschung für die Leute, die außerhalb des Gebäudes hineinschauen, ist wahrscheinlich, dass es drinnen ein eingespieltes Team gibt. Niemand schlüpft durch das Raster. Für alle ist gesorgt, egal, ob es sich um die Studenten oder um die anderen handelt.“

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