Camera di preparazione per superfici di CNR-ISM presso Uni RomaTre
Stefano Iacobucci -
GPS Scienze - UniRomaTre
La diffrazione di elettroni di bassa energia (LEED) è una tecnica spettroscopica sensibile alla superficie che permette di valutare l’ordine a lungo raggio (tipica lunghezza di coerenza di 100 Å) degli atomi degli strati superficiali (qualche Å).
L’integrazione nello stesso strumento della tecnica del campo ritardante consente l’estensione alla spettroscopia Auger (AES) e alla spettroscopia di perdita di energia di elettroni (EELS), rendendo possibile la valutazione della composizione elementale (con sensibilità di qualche unità per mille), dello stato chimico e dello stato elettronico dei componenti del materiale. Gli spettri AES ed EELS sono acquisiti impattando sul campione con lo stesso fascio elettronico del LEED, e misurando simultaneamente l’energia cinetica ed il numero di elettroni emessi dagli strati superficiali (0-10 nm) del materiale analizzato.
Preparazione in-situ di superfici pulite e ordinate a livello atomico tramite sputtering di ioni di gas nobile e annealing termico in ultra atro vuoto (UHV).
Analisi morfologica ed elementale mediante tecniche LEED/AES-EELS.
La deposizione di film ultrasottili mediante Chemical Vapor Deposition (CVD) è possibile monitorando lo spessore del ricoprimento con precisione a livello di frazioni di monostrato.
L’integrazione nello stesso strumento della tecnica del campo ritardante consente l’estensione alla spettroscopia Auger (AES) e alla spettroscopia di perdita di energia di elettroni (EELS), rendendo possibile la valutazione della composizione elementale (con sensibilità di qualche unità per mille), dello stato chimico e dello stato elettronico dei componenti del materiale. Gli spettri AES ed EELS sono acquisiti impattando sul campione con lo stesso fascio elettronico del LEED, e misurando simultaneamente l’energia cinetica ed il numero di elettroni emessi dagli strati superficiali (0-10 nm) del materiale analizzato.
Preparazione in-situ di superfici pulite e ordinate a livello atomico tramite sputtering di ioni di gas nobile e annealing termico in ultra atro vuoto (UHV).
Analisi morfologica ed elementale mediante tecniche LEED/AES-EELS.
La deposizione di film ultrasottili mediante Chemical Vapor Deposition (CVD) è possibile monitorando lo spessore del ricoprimento con precisione a livello di frazioni di monostrato.
SPECIFICHE TECNICHE
- Pressione di lavoro: 10-11 mbar – 10-5 mbar (Ar-sputtering)
- Temperatura di lavoro: RT – 1000°C (Annealing)
- LEED/ AES- EELS
- Pressione di lavoro: 10-11 mbar – 10-8 mbar (filamento del cannone elettronico a cristallo singolo di LaB6)
- Energia fascio primario 0-1000 eV (LEED), 0-3000 eV (EELS-AES)
- Dimensione dello spot: < 1 mm @1 μA & 100 eV
- Un meccanismo di retroazione in z permette alle ottiche il movimento da e verso l’area di lavoro (lunghezza della corsa di 100 mm)
- Campione in posizione verticale, possibilità di polarizzazione e rotazione
Il manipolatore in UHV permette 4 gradi di libertà (x, y, z, θ)
TECNICHE DISPONIBILI
- Tecniche standard di pulizia e preparazione di superfici in UHV (Ar-sputtering a annealing termico)
- Crescita di film ultrasottili mediante tecnica CVD
- LEED (analizzatore a quattro griglie, vista posteriore)
- AES-EELS (con tecnica a campo ritardante, acquisizione in modalità derivativa)
CAMPIONI
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Dimensioni laterali del campione: 5x5 mm
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Necessità di conducibilità elettrica per evitare caricamento del campione.
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Necessità di integrità meccanica dei campioni in quanto la misura avviene in posizione verticale (campioni in polvere dovrebbero essere prodotti in forma di pallottole, o pressati su foglio metallico o su griglia)
UTILIZZATO PER
- Crescita di film ultrasottili
- Pulizia di superfici in UHV
- Caratterizzazione chimico-fisica di Superfici e Interfacce
- Attività di prequalificazione per esperimenti presso il laboratorio LaSEC di Roma Tre e presso grandi infrastrutture
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