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SCHEDA FIRB
italiano - english
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Ingegneria industriale e dell'informazione
Classificazione geografica
- Regione: Campania
Parole Chiave
Nanostrutture in silicioDissoluzione da potenziale negativoGeneratore di impulsi di tensioneElettrochimica del silicioRealizzazione di nano-strutture in silicio con processo eco-compatibile di Dissoluzione Catodica ad impulsi
Università degli Studi di Napoli "Federico II"Abstract
La realizzazione di nano-strutture in Silicio attraverso l'uso di processi chimici è un capo di notevole rilevanza sia riguardo alla conoscenza del comportamento microscopico di questo materiale sia per le potenziali applicazioni nall'ambito delle fonti di energia pulite ed alternative. In particolare la realizzazione di micropiramidi sulla superifice di celle solari di silicio mono e multicristallino, al fine di incrementare il guadagno di conversione, viene solitamente ottenuta con processi di attacco in bagno alcalino con produzione di rifiuti di difficile smalitimento.Fig.1: Immagine SEM image della microtesturizzazione del silicio ottenuta con tecnica NPD statica
In quest'ambito il gruppo di ricerca guidato dal dr. Yair Ein-Eli al Israel Institute of Technology (Technion, Haifa Israele) sta sviluppando una promettente tecnologia innovativa chiamata NPD (Negative Potential Dissolution) in cui la dissoluzione del silicio viene fatta in una cella elettrolitica e coadiuvata dal passaggio di una elevata corrente elettrica. Tale tecnica consente la realizzazione di strutture tridimensionali [su scala nanometrica e micrometrica] sul silicio (piramidi, pits etc.) di dimensioni controllabili attraverso la durata del processo e la sua chimica.
Molti aspetti di questo processo di dissoluzione catodica sono ancora incogniti, le proprietà di nanotesturizzazione elettrochimica (si passa da superifici lisce su scala sul silicio (piramidi, pits etc.) di dimensioni controllabili attraverso la durata del processo e la sua chimica.
Molti aspetti di questo processo di dissoluzione catodica sono ancora incogniti, le proprietà di nanotesturizzazione elettrochimica (si passa da superifici lisce su scala
Fig.1: Immagine SEM image della microtesturizzazione del silicio ottenuta con tecnica NPD statica
In quest'ambito il gruppo di ricerca guidato dal dr. Yair Ein-Eli al Israel Institute of Technology (Technion, Haifa Israele) sta sviluppando una promettente tecnologia innovativa chiamata NPD (Negative Potential Dissolution) in cui la dissoluzione del silicio viene fatta in una cella elettrolitica e coadiuvata dal passaggio di una elevata corrente elettrica. Tale tecnica consente la realizzazione di strutture tridimensionali [su scala nanometrica e micrometrica] sul silicio (piramidi, pits etc.) di dimensioni controllabili attraverso la durata del processo e la sua chimica.
Molti aspetti di questo processo di dissoluzione catodica sono ancora incogniti, le proprietà di nanotesturizzazione elettrochimica (si passa da superifici lisce su scala atomica alla realizzazione di piramidi o piramidi invertite) non sono state ancora comprese e devono essere chiarite.
Il meccanismo fisico della NPD, le iniziali nanoformazioni sulla superificie del silicio le le caratteristiche dinamiche del processo di dissoluzione possono essere approfondite attraverso la realizzazione di un sistema NPD dinamico ad impulsi, ovvero in cui la dissoluzione del silicio viene ottenuta applicando impulsi elettrici di durata molto breve ma di ampiezza assai elevata. Si comprende che, per migliorare ulteriormente il processo di NPD è necessaria la comprensione dell'evoluzione della dissoluzione in condizioni non stazionarie. A questo scopo è necessario lo sviluppo di un impulsatore elettrico ed alla stessa maniera è necessaria una corretta modellazione e caratterizzazione delle nano e microstrutture ottenute.
Il progetto sarà dunque dedicato, e concentrerà i suoi sforzi, allo sviluppo di un sistema di NPD ad impulsi, chiamato P-NPD, progettato con la cooperazione stretta tra i due team italiano ed istraliano, al fine di migliorare la conoscenza del fenomeno fisico fondamentale ma anche per investigare le possibili, anche se future, applicazioni nell'ambito delle energie rinnovabili e dell'industria micro e nano elettronica.]>>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Andrea IRACE, Universita' degli Studi di NAPOLI ""Federico II""Obiettivo del Finanziamento
Lo scopo del progetto è di approfondire in maniera significativa la conoscenza del processo chimico di nano e microtesturizzazione del silicio attraverso una tecnica innovativa chiamata NPD (Dissoluzione da potenziale negativo)Questo nuovo processo, che consente la realizzazione di nanostrutture sulla superificie del silicio, è stato sviluppato presso il technion di Haifa ed ha dimostrato enormi potenzialità sia per la conoscenza della fisica fondamentale delle superifici dei semiconduttori ma anche per un possibile utilizzo futuro nel campo delle energie rinnovabili dove, ad esempio,la realizzazione di micropiramidi sulla superficie del silicio è un passo fondamentale nella realizzazione di celle solari ad elevata efficienza.
Il progetto sarà volto al superamento delle limitazioni della attuale tecnica NPD, ovvero il fatto la durata del processo che porta alla realizzazione delle nanostrutture. Al momento questo interessante processo fisico è stato analizzato unicamente mediante l'applicazione di un potenziale catodico statico (DC) e quindi perdendo informazioni sugli stadi iniziali d nanotesturizzazione della superficie del silicio. Il team di ricerca del Technion prevede che l'applicazione di un potenziale catodico ad impulsi, con potenza di picco assai elevata, possa portare ad un notevole avanzamento nella comprensione di questo nuovo fenomeno.
Quindi lo scopo fondamentale di questa ricerca è di ottenere un attacco del silicio e realizzazione di>>>
