Solido amorfo (Italiano)

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Le fasi amorfe sono importanti costituenti di film sottili, che sono strati solidi di pochi nanometri ad alcune decine di micrometri di spessore depositati su un substrato., I cosiddetti modelli di zona di struttura sono stati sviluppati per descrivere la micro struttura e la ceramica di film sottili in funzione della temperatura omologa Th che è il rapporto tra la temperatura di deposizione e la temperatura di fusione. Secondo questi modelli, una condizione necessaria (ma non sufficiente) per il verificarsi di fasi amorfe è che Th deve essere inferiore a 0,3, cioè la temperatura di deposizione deve essere inferiore al 30% della temperatura di fusione. Per valori più elevati, la diffusione superficiale delle specie atomiche depositate consentirebbe la formazione di cristalliti con ordine atomico a lungo raggio.,

Per quanto riguarda le loro applicazioni, gli strati metallici amorfi hanno svolto un ruolo importante nella scoperta della superconduttività nei metalli amorfi da parte di Buckel e Hilsch. La superconduttività dei metalli amorfi, compresi i film sottili metallici amorfi, è ora intesa come dovuta all’accoppiamento Cooper mediato da fononi, e il ruolo del disturbo strutturale può essere razionalizzato sulla base della teoria della superconduttività di Eliashberg.Oggi, rivestimenti ottici fatti da TiO2, SiO2, Ta2O5 ecc. e le loro combinazioni nella maggior parte dei casi consistono in fasi amorfe di questi composti., Molte ricerche sono condotte in sottili film amorfi come strato di membrana di separazione del gas. Il film amorfo sottile tecnologicamente più importante è probabilmente rappresentato da pochi strati SiO2 sottili nm che fungono da isolatore sopra il canale conduttore di un transistor a effetto di campo a semiconduttore di ossido di metallo (MOSFET). Inoltre, il silicio amorfo idrogenato, a-Si: H in breve, è di importanza tecnica per le celle solari a film sottile. Nel caso di a-Si: H l’ordine a lungo raggio mancante tra gli atomi di silicio è in parte indotto dalla presenza di idrogeno nell’intervallo percentuale.,

Il verificarsi di fasi amorfe si è rivelato un fenomeno di particolare interesse per lo studio della crescita a film sottile. Sorprendentemente, la crescita dei film policristallini viene spesso utilizzata e preceduta da uno strato amorfo iniziale, il cui spessore può ammontare a pochi nm. L’esempio più studiato è rappresentato da sottili film di silicio multicristallino, dove come la molecola non orientata. Uno strato amorfo iniziale è stato osservato in molti studi., I policristalli a forma di cuneo sono stati identificati mediante microscopia elettronica a trasmissione per uscire dalla fase amorfa solo dopo che quest’ultima ha superato un certo spessore, il cui valore preciso dipende dalla temperatura di deposizione, dalla pressione di fondo e da vari altri parametri di processo. Il fenomeno è stato interpretato nel quadro della regola degli stadi di Ostwald che prevede la formazione di fasi per procedere con l’aumento del tempo di condensazione verso l’aumento della stabilità., Gli studi sperimentali del fenomeno richiedono uno stato chiaramente definito della superficie del substrato e della sua densità di contaminanti, ecc., su cui viene depositato il film sottile.

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