Struktur nano adalah serangkaian pola rumit yang menakjubkan yang tidak terlihat oleh mata manusia, namun mereka membantu memperkuat kehidupan modern. Mereka adalah blok bangunan transistor microchip, terukir ke substrat kisi dari teleskop X-ray berbasis ruang, dan mendorong inovasi dalam kedokteran, keberlanjutan, dan komputasi kuantum.
Sejak tahun 1970 -an, Henry “Hank” Smith, profesor MIT Emeritus of Electrical Engineering, telah menjadi kekuatan utama di bidang ini. Dia memelopori penggunaan litografi sinar-X kedekatan, membuktikan bahwa panjang gelombang optik pendek sinar-X dapat menghasilkan pola resolusi tinggi pada skala nanometer. Smith juga membuat kemajuan yang signifikan dalam masker fase-pengubah (PSM), teknik yang mengganggu gelombang cahaya untuk meningkatkan kontras. Desain PSM yang dilemahkan, yang ia ciptakan bersama dengan mahasiswa pascasarjana Mark Schattenburg PhD ʼ84 dan Erik H. Anderson ʼ81, SM ʼ84, PhD ʼ88, masih digunakan hingga saat ini di industri semikonduktor.
Sebagai pengakuan atas kontribusi ini, serta pencapaian yang sangat berpengaruh dalam litografi perendaman cair, litografi interferensi achromatic, dan litografi array zona-plate, Smith baru-baru ini menerima penghargaan 2025 Spie Frits Zernike untuk mikrolitografi. Diberikan oleh Society of Photo-Optical Instrumation Engineers (SPIE), penghargaan itu mengakui para ilmuwan atas prestasi luar biasa mereka dalam teknologi mikrolitografi.
“The Zernike Award adalah kehormatan yang mengesankan yang dengan tepat mengakui kontribusi perintis Hank,” kata Karl Berggren, MIT’s Joseph F. dan Nancy P. Keithley Profesor di Teknik Listrik dan Kepala Fakultas Teknik Listrik. “Apakah itu di ruang kelas, di konferensi penelitian, atau di lab, Hank mendekati karyanya dengan tingkat kekakuan ilmiah tingkat tinggi yang membantunya menjadikannya beberapa dekade sebelum praktik industri.”
Sekarang berusia 88 tahun, Smith telah mengumpulkan banyak penghargaan lainnya. Dia juga dianugerahi Hadiah SPIE BACUS, dinobatkan sebagai anggota National Academy of Engineering, dan merupakan Fellow dari American Academy of Arts and Sciences, IEEE, National Academy of Penemu, dan International Society for Nanomanufacturing.
Lompat-memulai Perbatasan Nano
Sejak usia dini, Smith terpesona oleh dunia di sekitarnya. Dia memisahkan jam untuk melihat bagaimana mereka bekerja, menjelajahi alam bebas, dan bahkan mengamati pergerakan air. Setelah lulus dari sekolah menengah di New Jersey, Smith mengambil jurusan fisika di College of Holy Cross. Dari sana, ia mengejar gelar doktor di Boston College dan melayani tiga tahun sebagai perwira di Angkatan Udara AS.
Pekerjaannya di MIT Lincoln Laboratory yang akhirnya mengubah lintasan karier Smith. Di sana, ia bertemu pengunjung dari MIT dan Harvard University yang berbagi ide besar mereka untuk perangkat gelombang akustik elektronik dan permukaan tetapi terhalang oleh keterbatasan fisik fabrikasi. Namun, sedikit yang cenderung mengatasi tantangan ini.
“Pekerjaan membuat sesuatu biasanya ditepis dari meja dengan, ‘Oh well, kami akan mendapatkan beberapa teknisi untuk melakukan itu,’” kata Smith dalam sejarah lisannya untuk Pusat Nanoteknologi di masyarakat. “Dan konten intelektual dari teknologi fabrikasi tidak dihargai oleh orang -orang yang telah ‘berpendidikan secara tradisional,’ saya kira.”
Lebih tertarik untuk memecahkan masalah daripada mempertahankan peringkat akademik, Smith berangkat untuk memahami ilmu fabrikasi. Terobosannya dalam litografi sinar-X mengisyaratkan kepada dunia potensi dan kemungkinan bekerja pada skala nanometer, kata Schattenburg, yang merupakan ilmuwan peneliti senior di MIT Kavli Institute for Astrophysics and Space Research.
“Pekerjaan awalnya terbukti kepada orang -orang di MIT dan para peneliti di seluruh negeri bahwa nanofabrikasi memiliki beberapa kelebihan,” kata Schattenburg. “Dengan menunjukkan apa yang mungkin, Hank benar-benar memulai perbatasan nano.”
Kotak Hitam Litografi Terbuka
Pada 1980, Smith meninggalkan Lincoln Lab untuk kampus utama MIT dan terus mendorong ide -ide baru di laboratorium Nanostructures (NSL), sebelumnya Laboratorium Struktur Submikron. NSL berfungsi sebagai laboratorium penelitian dan toko layanan yang menyediakan kisi-kisi optik, yang merupakan potongan-potongan kaca yang diukir dengan pola periodik sub-mikron, kepada komunitas MIT dan para ilmuwan luar. Itu adalah waktu yang sibuk untuk lab; NSL menarik mahasiswa pascasarjana dan pengunjung internasional. Namun, Smith dan stafnya memastikan bahwa siapa pun yang mengunjungi NSL juga akan menerima primer tentang nanoteknologi.
“Hank tidak pernah menginginkan apa pun yang kami hasilkan untuk diperlakukan sebagai kotak hitam,” kata Mark Mondol, MIT.Nano E-Beam Lithography Domain Expert yang menghabiskan 23 tahun bekerja dengan Smith di NSL. “Hank selalu sangat tertarik pada orang yang memahami pekerjaan kita dan bagaimana hal itu terjadi, dan dia adalah orang yang sempurna untuk menjelaskannya karena dia berbicara dengan istilah yang sangat jelas dan mendasar.”
Ruang NSL fisik dalam bangunan MIT 39 ditutup pada tahun 2023, satu dekade setelah Smith menjadi anggota fakultas emeritus. Staf NSL yang berpengetahuan luas dan kemampuan unik yang ditransfer ke MIT.nano, yang sekarang berfungsi sebagai pusat pusat MIT untuk mendukung kemajuan nanosains dan nanoteknologi. Yang tak terhentikan, Smith terus menyumbangkan kebijaksanaannya kepada komunitas Nano yang terus berkembang dengan memberikan pembicaraan di pertemuan komunitas NSL di MIT.Nano berfokus pada litografi, nanofabrikasi, dan masa depan mereka.
Karier Smith jauh dari lengkap. Melalui startup Lumarray -nya, Smith terus mendorong batas pengetahuan. Dia baru-baru ini menyusun metode litografi tanpa topeng, yang dikenal sebagai X-Ray Maskless Lithography (XML), yang memiliki potensi untuk menurunkan biaya manufaktur microchip dan menggagalkan penjualan microchip palsu.
Dimitri Antoniadis, Profesor MIT Emeritus dari Teknik Listrik dan Ilmu Komputer, adalah kolaborator dan teman lama Smith. Menurutnya, komitmen Smith terhadap penelitian praktis tidak pernah terjadi.
“Setelah profesor mencapai status emeritus, kami biasanya menginspirasi dan mengawasi penelitian,” kata Antoniadis. “Sangat jarang bagi para pensiunan profesor untuk melakukan semua pekerjaan itu sendiri, tetapi dia menyukainya.”
Pengaruh abadi
Warisan Smith jauh melampaui alat dan teknik inovatif yang ia perintahkan, katakanlah teman -temannya, kolega, dan mantan siswa. Keingintahuan dan komitmennya yang tak kenal lelah terhadap mahasiswa pascasarjana membantu mendorong bidangnya ke depan.
Dia mendapatkan reputasi karena duduk di barisan depan di konferensi penelitian, siap untuk mengajukan pertanyaan pertama. Rekan -rekan peneliti terkadang takut melihatnya di sana.
“Hank membuat kami jujur,” kata Berggren. “Para ilmuwan dan insinyur tahu bahwa mereka tidak dapat membuat klaim yang sedikit terlalu kuat, atau menggunakan data yang tidak mendukung hipotesis, karena Hank akan meminta pertanggungjawaban mereka.”
Smith tidak pernah melihat dirinya bermain sebagai polisi yang baik atau polisi yang buruk – dia hanyalah pelajar yang penasaran yang tidak takut untuk terlihat bodoh.
“Ada orang -orang terkenal, pemenang Hadiah Nobel, yang akan duduk melalui presentasi penelitian dan tidak memiliki petunjuk tentang apa yang terjadi,” kata Smith. “Itu buang -buang waktu. Jika saya tidak mengerti sesuatu, saya akan mengajukan pertanyaan.”
Sebagai penasihat, Smith menahan mahasiswa pascasarjana dengan standar tinggi. Jika mereka datang tidak siap atau kurang memahami penelitian mereka, dia akan menantang mereka dengan pertanyaan yang sulit dan tak henti -hentinya. Namun, ia juga merupakan advokat terbesar mereka, membantu siswa seperti Lisa Su SB/SM ʼ91, PhD ʼ94, yang sekarang menjadi Ketua dan Kepala Eksekutif AMD, dan Dario Gil PhD ʼ03, yang sekarang menjadi Ketua Dewan Sains Nasional dan Wakil Presiden Senior dan Direktur Penelitian di IBM, Suped di lab dan di luar.
Spesialis penelitian James Daley telah menghabiskan hampir tiga dekade di MIT, kebanyakan dari mereka bekerja dengan Smith. Pada waktu itu, ia telah melihat ratusan penasihat lulusan dan kembali untuk mengucapkan terima kasih. “Mantan siswa Hank ada di seluruh dunia,” kata Daley. “Banyak yang sekarang menjadi profesor membimbing mahasiswa pascasarjana mereka sendiri dan membawa beberapa gaya Hank. Mereka adalah warisan terbesarnya.”
