Opis
Tlenkowe warstwy kompozytowe wykonywane są metodą osadzania warstw atomowych (ALD) na dowolnym podłożu (np.: Si, GaN, SiC, grafen, SiO2, tworzywa naturalne i sztuczne, a zwłaszcza na powierzchni włókien itp). Materiały powstają w procesie chemicznym w trakcie reakcji podwójnej wymiany z dwóch reagentów (prekursorów) takich jak prekursor tlenowy oraz prekursor metalu. Warstwy kompozytowe mogą składać się z przekładek z materiałów tlenkowych o grubości nanometrowej. Tlenki mogą być otrzymywane w zakresie temperatur od 25°C do 300°C w zależności od zastosowanych prekursorów. Maksymalna wielkość podłoża wynosi 20 cm średnicy.
Parametry
- Materiały: ZnO, Al2O3, TiO2, HfO2, ZrO2
- Grubość: 10 - 3000 nm
- Kontrolowany wzrost w skali nanometrowej
- Tempo wzrostu: 0.1 - 0.4 nm/min
- Właściwości hydrofobowe
- Właściwości bakteriobójcze
- Oporność: >108Ωcm (dielektryki), >0.001Ωcm (ZnO)
- Chropowatość powierzchni: 0.2 nm < RMS < 30 nm
- Przerwa energetyczna: > 3 eV
- Wysoki współczynnik załamania (635 nm): > 1.6
- Względna przenikalność elektryczna (dielektryki): > 9
- Średnia transmisja w zakresie widzialnym: >80%
- Jednorodność pokrycia
- Jednorodne pokrycie podłóż o bardzo rozbudowanej (trójwymiarowej) powierzchni
Zastosowania
Badane tlenki o szerokiej przerwie energetycznej łączą w sobie pożądane parametry optyczne, elektryczne i strukturalne (np.: różne wartości współczynników załamania, różne właściwości elektryczne, różne wartości przerwy energetycznej itp.). Takie właściwości oznaczają możliwość stosowania wieloskładnikowych warstw jako izolatory w przyrządach elektronicznych, jako materiały o zmiennej oporności w pamięciach elektronicznych, jako powłoki optyczne o różnych współczynnikach załamania w laserach i mikroskopach, a także jako warstwy zabezpieczające.
Zgłoszenie patentowe: P.395639 (13-07- 2011)
![]() Tlenkowa warstwa kompozytowa Al2O3:HfO2 otrzymana metodą ALD na podłożu krzemowym. Grubości warstw Al2O3 oraz HfO2 wynosiły odpowiednio 16 i 4 nm. |
![]() Gładka powierzchnia (RMS: 0.2 nm) tlenkowej warstwy kompozytowej składającej się z Al2O3 i HfO2 na podłożu krzemowym wykonana za pomocą AFM. |
![]() Tlenkowa warstwa kompozytowa składająca się z ZnO i HfO2 otrzymana metodą ALD na podłożu krzemowym. |
prof. Leszek Sirko, e-mail: director@ifpan.edu.pl, tel: + 48 22 116 2111
Instytut Fizyki Polskiej Akademii Nauk, Aleja Lotników 32/46, 02-668 Warszawa
tel.: (+48) 22 843 70 01 | fax: (+48) 22 843 09 26 | www.ifpan.edu.pl
NIP: 525-000-92-75, Regon: 000326061