מגיבים לשיקוע שכבות אטומיות ALD


שני ריאקטורים ל ALD (שיקוע שכבות אטומיות) נרכשו לאחרונה עבור מעבדתו של ד"ר מלאכי נוקד – חוקר במחלקה לכימיה שהצטרף למכון לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים בשנת 2016.  ציוד מתקדם זה מאפשר הפקה ברמות דיוק גבוהות של ציפויים ננומטרים בהרכבים שונים. ציפויים אלו משמשים למגוון יישומים חיוניים בתעשייה ובמחקר.

עבודת הדוקטורט של ד"ר נוקד כמילגאי אשכול באוניברסיטת בר-אילן, עסקה באלקטרודות מבוססות פחם לשימושים בהתפלת מים ובקבלי-על. נוקד השלים את הפוסט-דוקטורט כמילגאי פולברייט אילן רמון במרכז לחקר אנרגיות חדשניות EFRC באוניברסיטת מרילנד, שם השתמש בננו-פבריקציה וטכניקות של מודיפקציית משטחים אלקטרוכימיים.

כיום מתמקד צוות המעבדה של נוקד בסינתוז שכבות דקות ומבנים ננומטריים לוויסות וייעול תגובת חומרים הפעילים אלקטרוכימית.

"הריאקטורים ל-ALD מאפשרים לנו ליצור שכבות דקות שאחידות המבנה שלהן מושלמת", מסביר ד"ר נוקד. "טכניקת ה- ALD היא וריאציה מתוחכמת של CVD (שיקוע אדים כימי). השונה מ CVD בכך שהיא מתחלקת לשני חצאי ריאקציות. יתרונה של טכניקה זו הוא שכל סוג של ראדנט מופרד מהאחרים בזמן הריאקציה. תופעה זו מאפשרת לנו שליטה מלאה ומדויקת על אורכה של כל ריאקציה, ובכך גם על עוביה של כל שכבה דקה", מסביר נוקד. "שיטה זו יכולה לשמש לציפוי חומרים בסוללות, מוליכים למחצה, הגנה מפני קורוזיה (איכול) וכל שימוש אחר המורכב מננו - חומרים".

הריאקטורים כוללים שסתומי פעימה מהירים ומיקרו-בקרים המבטיחים שכמות מדויקת של מגיבים תוחדר בכל מחזור. שיקוע השכבות נעשה באמצעות פעימות רציפות של אדי המגיב הנבחר. בכל פעימה נוצרת שכבה אטומית יחידה.

"שליטה מלאה ומדויקת בזרימת המגיבים מאפשרת ציפויים דקים ואחידים על חומרים ואבקות עם טופוגרפיה מאתגרת (אורך גדול בהרבה מרוחב)," מציין נוקד. "כל ריאקטור ל ALD במעבדה שלנו מצויד בשישה מכלים המותאמים למגיבים גזים, נוזלים או מוצקים. המערכות כוללות ערכות לציפוי אבקות, מודול פלזמה, ואפשרות להפיק שכבות המכילות אוקסידים, פוספטים או ניטרידים. בקרוב נוסיף להן יכולת לשיקוע ציפויים דקים המבוססים על סולפידים ופלואורידים. שכבות אלה ישמשו כהגנה על חומרי קתודה ואנודה בסוללות נטענות מהדור הבא", אומר נוקד.

לכתבות נוספות...