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La tecnica SuMBD si basa su di una sorgente costituita da un tubo di quarzo chiusa ad una estremità con un piccolo foro (nozzle) dal diametro compreso fra i 50 ed i 150 micron. All’interno del tubo di quarzo un carrier gas inerte viene inseminato con la specie da depositare, evaporata per effetto Joule. La miscela viene espansa in vuoto attraverso un nozzle ed il fascio viene selezionato da uno skimmer. L’energia cinetica delle molecole inseminate può essere modulata attraverso la modifica della pressione del gas di trasporto o del tipo di gas di trasporto utilizzato.
Questa tipologia di crescita è stata utilizzata presso i nostri laboratori per studiare l’effetto dell’energia cinetica e del momento sul processo di formazione di film sottili di semiconduttori organici mostrando come questi due fattori influenzano in modo sostanziale il processo di nucleazione e quindi di formazione dei film [1]. Si è visto, inoltre, come l’energia cinetica possa essere usata per attivare dei processi di reattività superficiale per la sintesi di film (SiC) [2] o per legare covalentemente molecole a superfici [3].
Si sono cresciuti film di diversi semiconduttori organici (aceni, oligotiofeni, ftalocianine, etc) e metalli con basso punto di evaporazione (Ca, Zn, Ag)
[1] S. Gottardi, T. Toccoli, Y. Wu, S. Iannotta, P. Rudolf
Growth dynamics in supersonic molecular beam deposition of pentacene sub-monolayers on SiO2
Chemical Communications 50, 7694-7697 (2014)
[2] R. Verucchi, L. Aversa, M. V. Nardi, S. Taioli, S. a Beccara, D. Alfè, L. Nasi, F. Rossi, G. Salviati, and S. Iannotta
Epitaxy of Nanocrystalline Silicon Carbide on Si(111) at Room Temperature
Journal of the American Chemical Society 2012, 134, 42, 17400-17403;
[3] Pantano MF, Tatti R, Aversa L, Verucchi R and Pugno NM
Doubling the Mechanical Properties of Spider Silk by C60 Supersonic Molecular Beam Epitaxy
Frontiers in Materials 7, 197 (2020)
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