Dominant PLD

PD 145

Dezvoltarea unei tehnici sincrone de diagnoza optica si electrica pentru monitorizarea in timp real a procesului de depunerea de straturi subtiri prin ablatie laser

Development of Synchronous Optical and Electrical Techniques for Real-time, in situ Monitoring of Pulsed Laser Deposition Process

Acronim:

DOMINANT PLD

Domeniu:

Gas and plasma physics and Thin films

          În ultimii zece ani s-a observat schimbarea paradigmei comunității științifice din domeniu depunerilor de straturi subțiri prin ablație laser (PLD) de la transfer stoichiometric la transfer non-stoichiometric. Rolul proprietăților plasmei de ablație în raport cu cele ale stratului subțire încă reprezintă un subiect amplu dezbătut de comunitatea științifică. Datorită versatilității acestui sistem de depunere și a dependențelor multiple implicate în procesul de generare de straturi subțiri (impuls laser, țintă, plasma, strat subțire) tehnica PLD nu reușit tranziția spre industrie rămânând o tehnică de cercetare și dezvoltare.

          Acest proiect propune o abordare graduală în ceea ce privește dezvoltarea unui sistem de diagnoza unic, pentru investigații in-situ, în timp real, a procesului de depunere de straturi subțiri. Investigații optice și electrice rezolvate spațial și temporal vor fi efectuate într-o manieră sincronă, prin implementarea sondei Langmuir, spectroscopiei optice de emisie și fotografierii cu camera rapidă în timpul procesului de depunere a ZrN, ZrO2, ZrC, TiN, TiO2, TiC, HfN, HfO2 and HfC într-o plajă largă de condiții (fluența, presiune, natura gazului, distanța țintă-substrat). Proiectul urmărește studierea mecanismelor fundamentale de formare a moleculelor complexe în timpul procesului de depunere a oxizilor, nitrurilor și carburilor în diferite tipuri de atmosfere, urmărind în paralel și crearea unui sistem de dezvoltare a sondelor Langmuir pentru plasme reactive. Monitorizarea sincronă a plasmei de ablație va oferi informații importante asupra întregului proces de depunere și va permite elaborarea unor relații fundamentale și universale în ceea ce privește legătura proprietăților plasmei cu cele ale materialului depus. Sistemul propus in cadrul acestui proiect va oferi un control superior asupra procesului de depunere și va înlocui abordarea, prin încercări multiple, utilizată astăzi în comunitate, accelerând tranziția tehnicii PLD spre industrie.

Durata 01/09/2020 - 31/08/2022 (24 Luni)

Buget : 246.948,00 RON

Etapa I: Dezvoltarea si implementarea sistemului de Sonda Langmuir in camerele de reactie folosite in PLD

Etapa II : Spectroscopie optica de emisie a plasmelor de ablație în diverse gaze reactive. Dezvoltarea unui sistem de monitorizare sincrona OES-LP

Etapa III: Investigatii asupra corelatiilor plasma-strat subtire prin implementarea sistemului OES-LP pentru monitorizarea procesului de depunere.