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Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l’Energia e i Trasporti Brevetti Titolo Metodo ed apparato per la produzione di film sottili su un substrato mediante processo di deposizione a elettroni pulsati. Rif. CNR 9999 Titolare(i): CNR Istituto: IMEM Inventore di riferimento: Claudio Ferrari Territori di vigenza: IT Data di priorità: 21/11/2008 Abstract L’invenzione riguarda un procedimento per la produzione di film sottili su un substrato mediante impulsi di elettroni. Detto procedimento comprende l'invio di un fascio di elettroni ad impulsi (3) su un materiale bersaglio (5), situato in prossimità di un substrato (7), in modo tale a causare l'ablazione del materiale bersaglio stesso e la conseguente emissione di particelle, che si depositano sul substrato per formare uno strato (8) o film; la corrente di scarica del fascio (3) viene misurata per controllare i parametri del processo di deposizione, in particolare il tasso di crescita dello strato (8). La misurazione della corrente di scarica si basa sull’utilizzo di una bobina di induzione (27), che non altera il circuito primario (15) ; in particolare, una bobina (27) viene utilizzata secondo una particolare geometria, denominata “bobina di Rogowski”. Background La deposizione con impulsi di elettroni (PED) è una tecnica di tipo fisico per la produzione di strati sottili di materiali conduttivi e dielettrici. Anche se i principi generali della deposizione pulsata con elettroni (PED) sono attualmente noti, i metodi e le apparecchiature attualmente disponibili per le applicazioni tecnologiche e industriali hanno notevoli margini di miglioramento, soprattutto in termini di controllo dei parametri di crescita degli strati depositati e di efficienza e velocità di deposizione. Tecnologia Il metodo e l’apparato dell'invenzione consentono un controllo completo ed accurato del processo di deposizione, consentendo in particolare l’impostazione dei parametri per ottimizzare e massimizzare il tasso di crescita degli strati; allo stesso tempo, si riesce ad impedire il riscaldamento e la decomposizione del materiale bersaglio e quindi la conseguente modifica della stechiometria dello strato depositato rispetto al materiale bersaglio stesso. Vantaggi e Applicazioni Il metodo oggetto del brevetto non interferisce con il processo di deposizione, permette di conoscere in tempo reale della corrente (impulsi di elettroni) e di controllare tutte le variabili associate al processo. Il metodo trova la sua naturale applicazione nel campo della fisica del materiali, specialmente nelle scienze dei materiali, in caso di tecniche di crescita ad elettroni pulsati. Stadio di Sviluppo L’invenzione, applicata al campo delle celle solari, ha consentito di ottenere dispositivi ad alta efficienza; la sua applicazione consentirà il controllo dei parametri di crescita in macchine pre-industriali. 46