Nei sistemi di deposizione di tipo Chemical Vapor Deposition, il campione viene appoggiato ad una parete conduttiva, che quindi rappresenta la terminazione della guida d’onda di modi TE, quindi riflettente. Spesso questa parete rappresenta anche il riscaldatore di primo livello del campione ed è realizzata con grafite, che si riscalda per induzione a radiofrequenza. In Fig. 3 è indicato come “suscettore porta campione”. Affinché l’effetto di riscaldamento abbia luogo, tra suscettore porta campione e il substrato su cui depositare il silicio, deve essere interposto un separatore isolante, in grado di sopportare sia le temperature di processo che la reattività chimica del silano, rappresentato in Fig.4. Si può supporre quindi il separatore realizzato in ceramica, ad esempio nitruro di boro. Il separatore deve distanziare il campione, in particolare la faccia su cui sono depositate le gocce di metallo catalizzatore, dalla terminazione conduttiva dalla guida, il suscettore porta campione, ove si annulla il campo elettrico tangenziale. La presenza di un campo elettrico diverso da zero a distanza dal piano di terminazione conduttiva della guida permette il riscaldamento delle gocce metalliche. Oggetto del brevetto in particolare è quindi la presenza di un supporto dielettrico, che sostenga il campione in una posizione separata dal piano del suscettore porta campioni, in modo da esporre il campione ad un rilevante campo elettromagnetico. A causa della presenza del supporto dielettrico, lo strato di gocce nanometriche, è distanziato dal piano conduttivo terminale, così che il campo elettrico tangenziale non risulta nullo. Sotto l’azione del campo elettrico tangenziale, le goccioline metalliche assorbono l’energia EM, riscaldandosi. Il brevetto propone la possibilità di evitare il riscaldamento di porzioni di substrato, coprendolo con strati metallici più spessi e fortemente conduttori, ad esempio di argento. La presenza di tali strati metallici infatti riduce l’assorbimento dell’energia elettromagnetica, che viene maggiormente riflessa. Oltre a evitare il danneggiamento della struttura sottostante, il minore riscaldamento evita la crescita su dette aree, permettendo un’accurata definizione delle aree depositate. Le condizioni di deposizione devono infine assicurare che non si accenda il plasma a causa delle microonde, in quanto il plasma, producendo ionizzazione del gas, produrrebbe deposizione di materiale amorfo, inibendo, o coprendo la crescita delle nanostrutture cristalline, in particolare dei nanofili.

GRUPPO PER LA DEPOSIZIONE DI NANOSTRUTTURE DI SILICIO / Palma, Fabrizio. - (2017).

GRUPPO PER LA DEPOSIZIONE DI NANOSTRUTTURE DI SILICIO

Fabrizio Palma
2017

Abstract

Nei sistemi di deposizione di tipo Chemical Vapor Deposition, il campione viene appoggiato ad una parete conduttiva, che quindi rappresenta la terminazione della guida d’onda di modi TE, quindi riflettente. Spesso questa parete rappresenta anche il riscaldatore di primo livello del campione ed è realizzata con grafite, che si riscalda per induzione a radiofrequenza. In Fig. 3 è indicato come “suscettore porta campione”. Affinché l’effetto di riscaldamento abbia luogo, tra suscettore porta campione e il substrato su cui depositare il silicio, deve essere interposto un separatore isolante, in grado di sopportare sia le temperature di processo che la reattività chimica del silano, rappresentato in Fig.4. Si può supporre quindi il separatore realizzato in ceramica, ad esempio nitruro di boro. Il separatore deve distanziare il campione, in particolare la faccia su cui sono depositate le gocce di metallo catalizzatore, dalla terminazione conduttiva dalla guida, il suscettore porta campione, ove si annulla il campo elettrico tangenziale. La presenza di un campo elettrico diverso da zero a distanza dal piano di terminazione conduttiva della guida permette il riscaldamento delle gocce metalliche. Oggetto del brevetto in particolare è quindi la presenza di un supporto dielettrico, che sostenga il campione in una posizione separata dal piano del suscettore porta campioni, in modo da esporre il campione ad un rilevante campo elettromagnetico. A causa della presenza del supporto dielettrico, lo strato di gocce nanometriche, è distanziato dal piano conduttivo terminale, così che il campo elettrico tangenziale non risulta nullo. Sotto l’azione del campo elettrico tangenziale, le goccioline metalliche assorbono l’energia EM, riscaldandosi. Il brevetto propone la possibilità di evitare il riscaldamento di porzioni di substrato, coprendolo con strati metallici più spessi e fortemente conduttori, ad esempio di argento. La presenza di tali strati metallici infatti riduce l’assorbimento dell’energia elettromagnetica, che viene maggiormente riflessa. Oltre a evitare il danneggiamento della struttura sottostante, il minore riscaldamento evita la crescita su dette aree, permettendo un’accurata definizione delle aree depositate. Le condizioni di deposizione devono infine assicurare che non si accenda il plasma a causa delle microonde, in quanto il plasma, producendo ionizzazione del gas, produrrebbe deposizione di materiale amorfo, inibendo, o coprendo la crescita delle nanostrutture cristalline, in particolare dei nanofili.
2017
05 Brevetto::05a Brevetto
GRUPPO PER LA DEPOSIZIONE DI NANOSTRUTTURE DI SILICIO / Palma, Fabrizio. - (2017).
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11573/1114868
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