Metodo e apparato per la deposizione di strati sottili nanostrutturati con morfologia controllata

Data di pubblicazione

15-12-2009

Codice

EG.09.047.A

Stato

Ceduto

Data di priorità

30-11-2009

Fase

Europa, Cina, Giappone, Corea del Sud e Stati Uniti

Dipartimento

DIPARTIMENTO DI ENERGIA

Autori

Fabio Di Fonzo, Carlo Bottani, Claudia Riccardi, Moreno Piselli, Francesco Fumagalli

Descrizione

L’invenzione riguarda un metodo per la produzione tramite plasma di film sottili nanostrutturati con morfologia controllata. I film prodotti possono essere costituiti da metalli, semiconduttori (elementari o compositi), ossidi o altri composti ceramici (nitruri, boruri, carburi) o composti conduttori. Nel caso della produzione di metalli i reagenti da impiegare possono essere un composto volatile del metallo ed un agente riducente (es. idrogeno). Per l’ottenimento di ossidi, si iniettano nella zona di reazione il precursore del metallo e l’ossigeno. Impiegando opportune miscele di precursori è possibile produrre composti a più elementi (es. ossidi misti di due o più metalli) oppure film di materiali drogati. I composti precursori possono essere gassosi, liquidi o solidi a temperatura e pressione ambiente. Il metodo prevede l’iniezione dei reagenti in una camera di reazione in cui viene generato un plasma non termico con produzione di specie molecolari del materiale desiderato e la loro estrazione per convogliarle nella camera di deposizione in cui il substrato su cui viene formato il film nano strutturato. Per la generazione del plasma può essere impiegata una sorgente ad accoppiamento induttivo (ICP), capacitivo (CCP) o del tipo a barriera dielettrica (DBD), anche se è preferibile una sorgente ICP, che ha il vantaggio di generare un plasma con basso grado di impurità e con densità elettroniche maggiori rispetto ad una sorgente CCP. L’elemento caratterizzante dell’invenzione è il mantenimento delle zone di reazione e di deposizione a valori P_R e P_D differenti tra di loro ed in particolare tali che il rapporto P_R/P_D sia pari o superiore a 3 (in questo modo si genera un getto supersonico).

Campo di applicazione

I film nanostrutturati presentano proprietà nuove rispetto a quelli non nanostrutturati; per esempio sono più efficienti come sorgenti foto luminescenti nella conversione di energia radiante in energia elettrica (proprietà utile per la produzione di pannelli solari) o come sensori di gas.

Vantaggi

<ul><li>controllo della morfologia e della porosità del film nanostrutturato;</li><li>elevata produttività.</li></ul>

Stadio di sviluppo

Prototipo

Contatto

licensing.tto@polimi.it