Aktualności
Fizyka przed Wyzwaniami Cywlizacyjnymi

17 stycznia 2019,
Instytut Fizyki PAN
CTT IFPAN
Centrum Transferu Technologii
Instytutu Fizyki PAN
Materiały - Tlenkowe warstwy kompozytowe

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.


Osoby do kontaktu: prof. Marek Godlewski, e-mail: godlew@ifpan.edu.pl, tel: (+48) 22 116 32 57
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