Sintesi e fabbricazione di materiali - 2 Preparazione di film Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

Physical Vapour Deposition (PVD) Evaporazione libera (alla “Langmuir”) Resistenza Electron beam Effusione (da cella di Knudsen) Contenitore isotermo in cui viene mantenuta una pressione costante Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

Physical Vapour Deposition (PVD) Deposizione a “isole” (Volmer-Weber) Deposizione ideale a strato (Frank – Van der Merwe) Deposizione Stranski - Krastanov Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

20 nm Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

CVD Sistema CVD ( Chemical Vapour Deposition) per la preparazione di film di ossidi Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

CVD - varianti Alta/bassa pressione: LPCVD Aerosol/direct liquid injection: camera di vaporizzazione per precursori liquidi o solidi Plasma enhanced CVD: PECVD MetalOrganic CVD: MOCVD: precursori metallorganici Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

Esempi PVD/CVD Si: LPCVD: SiH4 Si + 2H2 con PH3, AsH3, B2H6: poliSi drogato SiO2: SiH4 + O2 SiO2 + 2H2 Ossido “termico” ossidazione del Si Cu: no PVD/CVD: si deposita per via elettrochimica Al: PVD CVD da tri-isobutil Al Altri metalli: CVD da cloruri (riduzione con idogeno o decomposizione) Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

Altri esempi Film Precursori Carrier T / °C Ossidi Al2O3 AlCl3 + H2O Ar + O2 800 - 1000 SiO2 SiCl4 + H2O 800 - 1100 Nitruri Si3N4 SiCl4 N2 + H2 1000 – 1600 BN BCl3 1200 - 1500 TiN TiCl4+NH3 H2 1000 – 1700 AlN AlCl3 1200 - 1600 Carburi SiC CH3SiCl3 Ar 1400 TiC TiCl4 + C6H5CH3 1300 - 1700 Boruri AlB AlCl3 + BCl3 1000 – 1300 TiB2 TiCl4 + BBr3 1100 - 1300   Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

MBE: molecular beam epitaxy Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

Preparazione di film:sputtering. Es.: zirconia, ossidi superconduttori, manganiti magnetoresistive ecc. Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

Varianti: DC, RF magnetron Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

Laser Ablation Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS

SAM: self assembled monolayers Giorgio SPINOLO – Scienza dei Materiali - 6 marzo / 19 aprile 2007 – Corsi ordinari IUSS