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ForgeNano produce sistemi e processi di rivestimento estremamente uniformi a livello atomico ALD , con materiali avanzati, su polveri (Particles ALD), oggetti 3D e substrati piani quali (wafers, vetri, o altro) .
Attraverso una serie di sistemi ALD di propria progettazione e realizzazione, basati su propri brevetti innovativi, rendono ForgeNano il leader tecnologico nel settore dell’ingegneria delle superfici e dei nano rivestimenti, oltre a poter offrire un servizio conto terzi di rivestimenti ALD e PALD.
La gamma dei prodotti varia da sistemi per ricerca e sviluppo, facilmente scalabili a sistemi per produzione nel settore dei semiconduttori, displays e del trattamento di polveri con elevate quantità giornaliere.
Le polveri rivestite con la tecnica di Forgenano migliorano nettamente le loro caratteristiche e quelle dei prodotti o dei rivestimenti realizzati con le polveri stesse, in svariati settori industriali avanzati , quali , ad esempio : stampa 3D, produzione di batterie agli Ioni di Litio, catalisi , ecc.ecc.
I substrati piani o wafers trattabili nei sistemi ALD FN sono utilizzati ad esempio nella realizzazione di dispositivi MEMS, memorie DRAM, dispositivi RF, dispositivi di potenza, con possibilità di rivestimenti su strutture con rapporto di aspetto fino a 1000:1 e prestazioni nettamente superiori a rivestimenti realizzati con tecniche tradizionali quali CVD o PVD, ad esempio.
Cosa è il processo PALD
Cosa è il processo ALD
Alcuni partners/clienti mondiali, quali:
Volkswagen, LG Corporation, Mitsui Kinzoku, University of Maryland, Oakridge National Laboratory ,Argonne National Laboratory
Molecular Vista progetta, progetta e fornisce strumenti che consentono ai suoi clienti di sondare e comprendere la materia a livello molecolare attraverso la visualizzazione quantitativa. Molecular Vista è stata fondata da due veterani del settore, il Prof. Kumar Wickramasinghe (UC Irvine e precedentemente con IBM Research) e il Dr. Sung Park (co-fondatore di Park Scientific Instruments).
Il futuro della scienza dei materiali è nano. Molti nuovi prodotti si basano su nanomateriali e utilizzano le loro proprietà specifiche per ottenere nuove funzionalità o migliorate. Ma come facciamo a sapere che il nanomateriale è esattamente come lo vogliamo?
L’imaging su scala nanometrica non è sufficiente; ciò che è richiesto è l’imaging chimico su nanoscala. La microscopia photo induced force (PiFM) è una potente tecnica AFM-IR per ottenere spettri infrarossi con una risoluzione inferiore a 10 nm. Gambetti Kenologia offre uno strumento PiFM progettato da Molecular Vista, che può anche essere configurato per eseguire la scansione a dispersione microscopia ottica in campo vicino (s-SNOM).
Nel nanoIR o AFM-IR, la punta dell’AFM esegue la scansione del campione mentre un laser a infrarossi eccita il campione per facilitare la spettroscopia IR. Questo fa si, che sia la topografia che gli spettri chimici sono registrati ad alta risoluzione. Esistono diversi modi per misurare gli spettri di assorbimento IR attraverso la punta AFM. In PiFM, la forza fotoindotta è il risultato di un’attrazione di forza dipolo-dipolo tra la punta per l’imaging e il campione quando illuminato con una sorgente di luce monocromatica e coerente.
Attraverso l’imaging a più lunghezze d’onda IR, corrispondenti ai picchi di assorbimento di diverse specie chimiche, PiFM ha la capacità di mappare spazialmente modelli su scala nanometrica dei singoli componenti chimici. Di seguito è mostrato un diagramma schematico di PiFM:
Rispetto alle tecniche concorrenti per AFM-IR, la microscopia a forza fotoindotta presenta numerosi vantaggi. Ad esempio, nelle tecniche basate su AFM foto-termiche, l’espansione termica nel campione può ridurre la risoluzione spaziale e la sensibilità superficiale. Per le tecniche AFM-IR di tipo scattering SNOM, la risoluzione spaziale e la sensibilità superficiale sono buone, ma permangono importanti sfide nell’interpretazione delle immagini, nell’estrazione di informazioni utili del fondo (background) e nella presenza di artefatti nell’immagine ottica.
PiFM ha un eccellente rapporto segnale-rumore e un piccolo volume di interazione, che porta ad una maggiore risoluzione spaziale. È ad esempio possibile risolvere i diversi blocchi chimici di un campione di copolimero a blocchi PS-b-PMMA con un tono di circa 22 nm (l’aumento del segnale / risoluzione misura meno di 7 nm).
L’eccellente sensibilità superficiale è dimostrata nella misurazione degli origami del DNA riportata di seguito. Soprattutto l’immagine a 1000 cm-1 che evidenzia la Mica mostra che la tecnica non misura la Mica sotto la patch di DNA a 3 nm.
Infine, PiFM non soffre di interferenze dal fondo (background) e mostra una buona correlazione con spettri IR convenzionali di materiali sfusi senza effetti di spessore del campione.
Un modo efficace per analizzare campioni sconosciuti è l’imaging iperspettrale AFM-IR (hyPIR), che fornisce immagini di tutte le modalità risonanti in una struttura con una singola scansione. Una griglia di 128 x 128 pixel può essere prodotta in circa un’ora.
Usando la microscopia a forza indotta da foto a infrarossi sarai in grado di acquisire spettri IR mentre mapperai contemporaneamente la topografia. Le lunghezze d’onda infrarosse specifiche per diverse entità chimiche risolvono la distribuzione su scala nanometrica di ciascuna specie chimica in diversi sistemi multifase e multicomponente.
Ad esempio, la tecnica l’iperspettrale a infrarossi PiFM ti darà una rapida idea sulla composizione chimica dei film fotovoltaici di perovskite, che hanno una struttura di dominio complicata. La scansione mostra diverse fasi chimiche e transizioni chimiche attraverso i limiti di fase.
Le molecole di origami di DNA (~ 3 nanometri di altezza) depositate sulla mica vengono prontamente riprodotte mediante topografia e PiFM. Il segnale delle molecole di DNA mostra chiaramente la modalità vibrazionale dell’ammide I.
Per molte applicazioni per semiconduttori, PiFM è una tecnica applicabile, tra l’altro, per la visualizzazione e l’analisi della deposizione selettiva di area (ASD / Immagine in basso), deformazione locale, sezione trasversale di un trench, cross section di uno stack di films multistrato, il mechanical polishing (CMP), strati conduttivi sepolti e analisi dei difetti.
Dato che il futuro della scienza dei materiali è nano, la microscopia a forza fotoindotta (AFM-IR) è uno strumento indispensabile per analizzare la topografia e la composizione chimica di nuovi materiali evidenziandone i dettagli.
Thermo Scientific è uno dei maggiori gruppi industriali al mondo per la fornitura di strumentazione analitica, con un fatturato che ha superato i 18 M di $ nell’ultimo anno e con più di 50.000 occupati in 50 paesi del mondo.
Gambetti Kenologia rappresenta in Italia la divisione degli strumenti per analisi superficiale XPS (Photon electron X-Ray Spettroscopy) di Thermo Scientific
La spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS) è una tecnica utilizzata per analizzare la chimica delle superfici di un materiale. Con questa tecnica si può misurare la composizione elementare, la formula empirica, lo stato chimico e lo stato elettronico degli elementi di un materiale.
Gli Spettri XPS sono ottenuti irradiando una superficie solida con un fascio di raggi X e, contemporaneamente, misurando l’energia cinetica degli elettroni che vengono emessi dai primi strati superficiali (da 1 a 10 nm del materiale analizzato).
La società ION TOF è un´azienda leader nella realizzazione di sistemi analitici di superficie di tipo TOF SIMS (Time of Flight – Secondary Ions Mass Spectroscopy) e LEIS (high sensitive Low Energy Ion Scattering).
La società , fondata dal Prof. Alfred Benninghoven nel 1989, ha iniziato la sua attività , commercializzando le soluzioni analitiche realizzate grazie alle pionieristiche ricerche del Prof. Benninghoven e del suo team di ricercatori dell´Università di Munster.
Sin dall´inizio il contributo tecnologico e scientifico delle ricerche condotte presso l´Università di Munster ha avuto un ruolo cruciale per il successo commerciale dei prodotti.
Nel frattempo la tecnica TOF SIMS si è affermata come una delle più efficaci e potenti tecniche di investigazione della composizione chimica delle superfici e degli strati vicini alla superficie.
Di più recente introduzione invece è la tecnica LEIS, che consente l´investigazione chimica non distruttiva della composizione chimica, e della relativa distribuzione spaziale, delle specie presenti nel solo primo strato atomico di superficie.
Dalle prime realizzazioni ad oggi, sono state introdotte molte innovazioni che hanno migliorato le caratteristiche di risoluzione spaziale e di affidabilità , ed attualmente sono in esercizio circa 160 strumenti in tutto il mondo.
Il costante coinvolgimento in progetti di ricerca universitari, in modo particolare nel settore delle Nanotecnologie, consente di avere un contatto diretto con i problemi e le richieste di potenzialità analitica che vengono avanzati.
Questo aspetto risulta di grande impulso per lo sviluppo scientifico e tecnologico del portafoglio prodotti.
ION TOF lavora in simbiosi con TASCON, la quale attraverso dimostrazioni e servizi di analisi conto terzi permette un facile e consistente approccio alle potenzialità analitiche delle tecniche TOF SIMS e LEIS.
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