Materie plastiche e nanotecnologie
I dispositivi nanometrici offrono un grande potenziale, ma restano complicati e costosi da realizzare. L’integrazione di materie plastiche nella struttura del dispositivo, come componenti, rappresenta una promessa per molte applicazioni, ma tale lavoro rimane nelle fasi iniziali. Il progetto SMONDEP (Scalable manufacturing of organic nano devices for electronics and photonics), finanziato dall’UE, ha sviluppato nuovi metodi per la produzione di composti organici. Il lavoro ha contribuito a promuovere l’integrazione delle materie plastiche nell’ambito di nuovi dispositivi fotonici al fine di dimostrare scalabilità e redditività economica in relazione alla nano-fabbricazione. La ricerca del progetto si è focalizzata sulla deposizione chimica da fase vapore (CVD, chemical vapour deposition) e su un metodo di trasferimento del modello basato su una tecnologia con nanomembrana in silicio (SiNM). Lo scopo era quello di sviluppare nuovi metodi di nano-fabbricazione compatibili con i semiconduttori convenzionali. Il team ha progettato e costruito diversi componenti elettronici e fotonici utilizzando il metodo CVD. L’elenco include guide d’onda passive, reticoli ottici, cristalli fotonici e sistemi di microlenti. Inoltre, per ogni componente, i ricercatori hanno condotto numerosi test e caratterizzazioni. I risultati indicano che le nanostrutture polimeriche e i rivestimenti sottili possono essere creati su substrati piatti di grandezza 20 x 2 cm, con variazione di spessore inferiore a 5 nm. La velocità di deposizione può essere regolata con precisione. In aggiunta, il sistema CVD può essere modificato per utilizzare substrati flessibili compatibili con il processo di laminatura. Sarebbe quindi possibile realizzare un sistema CVD a rulli con larghezza di substrato pari a 1 m. Tale sistema potrebbe essere facilmente espanso per incorporare un substrato di 1 x 1 m, senza aumento di costi. Il team ha concluso che la produzione mediante rulli è più adatta per applicazioni di grandi superfici come per esempio i rivestimenti, altrimenti sarebbe opportuno l’utilizzo di un sistema discontinuo. Il processo di SiNM ha offerto un’alternativa efficace ed economica ai metodi litografici convenzionali. Tuttavia, il metodo è applicabile soltanto per piccoli sistemi CVD. Tale metodo non potrebbe quindi essere esteso a substrati o sistemi a rulli di grandi dimensioni, senza costi significativi. Di conseguenza, il metodo è stato ritenuto non economicamente fattibile. I nuovi metodi del progetto SMONDEP per la produzione di nanodispositivi rappresentano comunque dei passi importanti verso un processo economicamente sostenibile. Infine, il lavoro ha contribuito a migliorare l’integrazione delle materie plastiche nelle nanotecnologie.
Parole chiave
Materie plastiche, nanotecnologia, fotonica, SMONDEP, nanodispositivi
