ingegnerizzazione di processi di deposizione chimica da fase vapore e da soluzione per materiali funzionali avanzati

ttualmente, l'ottimizzazione e il perfezionamento dei processi di produzione dei materiali stanno acquisendo un'importanza sempre maggiore nella continua ricerca di materiali innovativi e tecnologie all'avanguardia, in cui la micro e nanofabbricazione dei materiali costituisce la base per le innovazioni emergenti. Il principale obiettivo di questa tesi di dottorato è fornire un quadro per una comprensione fondamentale delle regole che guidano le interazioni tra precursori e materiali nei diversi processi di deposizione. Il progetto è incentrato sull'ingegnerizzazione dei processi di deposizione in fase vapore e in soluzione, come la deposizione chimica in fase vapore (MOCVD), la “spatial atomic layer deposition” (SALD) e la deposizione sol-gel. Le tecniche di deposizione in fase vapore, che offrono un controllo preciso sulla formazione di film sottili, contribuiscono allo sviluppo di film funzionali per la fabbricazione di dispositivi avanzati. I numerosi vantaggi di queste tecniche includono costi ridotti, versatilità nel ricoprimento di geometrie complesse, la capacità di creare sistemi chimicamente complessi e la facile scalabilità industriale. Al contrario, i metodi in soluzione, come il metodo sol-gel, forniscono un modo per creare nanostrutture complesse adatte a funzionalità specifiche. L'approccio sol-gel ha diversi vantaggi, in particolare la capacità di modificare la stechiometria dei precursori, il solvente e le condizioni di processo al fine di regolare la composizione del materiale, la porosità, l'area superficiale e altre caratteristiche. La presente tesi ha comportato un'analisi approfondita di una vasta gamma di classi di materiali, tra cui ossidi ternari piezoelettrici senza piombo (LiNbO3, K1-xNaxNbO3), ossidi binari di metalli di transizione (Cu2O, VO2), fluoruri ternari (BaMgF4, CsCaF3) e fluoruri binari alcalino-terrosi (BaF2, MgF2). Gli obiettivi principali erano migliorare la nostra comprensione delle interazioni tra precursori e materiali e identificare i metodi sintetici più efficienti per una varietà di materiali funzionali. Questo progetto è stato condotto seguendo una procedura rigorosa e organizzata, che includeva l'ottimizzazione accurata delle tecniche di deposizione di film sottili adattate a ciascuna categoria di materiali e l'indagine sulle possibili applicazioni. Sono stati esplorati con attenzione i parametri del processo cruciali in grado di influenzare la qualità del materiale, sottolineando la necessità di un controllo preciso e di un'ottimizzazione. Sono state impiegate varie tecniche di caratterizzazione per confermare la formazione materiale in studio. Queste metodologie includono analisi strutturali, come la diffrazione a raggi X (XRD) e la spettroscopia Raman, analisi compositive mediante tecniche come l'analisi a dispersione di energia a raggi X (EDX) e la spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS), e indagini morfologiche con la microscopia elettronica a scansione a effetto di campo (FE-SEM). Inoltre, sono state impiegate tecniche specializzate per lo studio delle proprietà dei materiali che presentano funzionalità distinte.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2023

Author dc:creator

• LO PRESTI, Francesca

Contributors dc:contributor

• COMPAGNINI, Giuseppe Romano
• MALANDRINO, Graziella

• CVD
• sol-gel

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:NON PUBBLICO - Accesso privato/ristretto
• license uri:iris.PRI01

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/597700

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/597700