Opis projektu
Niestabilność cienkich warstw ułatwia projektowanie elastycznych urządzeń fotonicznych i czujnikowych
Odwracalne zwilżanie (tzw. dewetting) ciał stałych opisuje proces, w którym cienka warstwa ciała stałego zaczyna rozstępować się do postaci pojedynczych kropli po podgrzaniu do temperatury znacznie niższej od temperatury topnienia. Finansowany ze środków UE projekt NARCISO ma wykorzystać do tworzenia złożonych wzorów i nanoarchitektur niestabilność cienkich warstw, spowodowaną odwracaniem zwilżania ciała stałego (obserwowana dla krzemu i germanu). Uzyskane w ten sposób wzory posłużą jako platformy epitaksjalne, na których będą wzrastać kryształy emitujących światło związków z grup III–V lub jako matryce, na których zostaną osadzone tlenki metali. Zakłada się, że pozwoli to uzyskać gładkie w skali atomowej struktury monokrystaliczne i nieuporządkowane układy hiperjednorodne. Struktury zostaną zoptymalizowane pod kątem wykorzystania w urządzeniach fotonicznych lub czujnikowych.
Cel
NARCISO “NAtuRal instability of semiConductors thIn SOlid films for sensing and photonic applications” is an interdisciplinary project merging physics, chemistry, material science, fluid dynamics, and photonics with a high potential for applications and industrial scale-up of the relevant results. We propose to exploit the natural instability of thin solid films (solid state dewetting of silicon and germanium, SSD) to form complex patterns and nano-architectures (e.g. monocrystalline atomically-smooth structures, disordered hyperuniform metamaterials) that cannot be implemented with conventional methods. These patters will be used as: i) epitaxial platforms for the growth of light-emitting III-V compounds; ii) hard-masters for nano-imprint lithography of metal oxides (e.g. TiO2, SiO2, ZnO, Al2O3) deposited via sol-gel dip-coating (soft-NIL) and printed on arbitrary substrates, with tunable chemical and physical properties (e.g. composition, porosity, wettability). Methods and structures will be optimized towards their exploitation in two main domains of application: 1) photonic devices (e.g. anti-reflection coatings, colour-filters, random lasers, quantum emitters) and 2) micro-fluidic devices for bio/chemical sensing and water filtering. NARCISO holds the state-of-the-art in SSD and soft-NIL and is already at work in their theoretical comprehension their experimental implementation and practical exploitation. Now NARCISO will combine these techniques bringing them to the leading-edge of micro-and nanostructuring over ultra-large scales and with methods compatible with an industrial scale-up. The presence of the non-academic member Obducat Technologies is a strategic asset of the consortium as it is a major international actor in the nano-imprint lithography domain. It will provide the standard and needs for a realistic formulation of the relevant experimental methods and will demonstrate their implementation in a high-throughput industrial chain of production.
Dziedzina nauki
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistryinorganic compounds
- natural sciencesphysical sciencesclassical mechanicsfluid mechanicsfluid dynamics
- engineering and technologymaterials engineeringcoating and films
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssemiconductivity
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrymetalloids
Słowa kluczowe
Program(-y)
Zaproszenie do składania wniosków
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSzczegółowe działanie
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
System finansowania
RIA - Research and Innovation actionKoordynator
00185 Roma
Włochy