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PROGRAMMA DI RICERCA 2005
italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
- 1 - DISPOSITIVI IBRIDI INNOVATIVI (SAM-METALLO; SAM-SEMICONDUTTORE) PER IL TRASPORTO E L'ACCUMULO DI CARICA
- 2 - Proprietà strutturali, morfologiche ed elettroniche di interfacce organico-organico e loro modificazioni in presenza di acqua.
- 3 - Materiali fluorurati per il controllo dei fenomeni superficiali in sistemi micro- e nano-strutturati
- 4 - Progettazione ed auto-organizzazione di architetture molecolari per nanomagneti e sistemi optoelettronici
- 5 - Comprensione ab-initio delle proprieta' strutturali, elettroniche, ottiche di sistemi di semiconduttori nanostrutturati e a bassa dimensionalita'
- 6 - Miglioramento delle prestazioni nanomeccaniche e della funzionalizzazione di superficie di cantilever, per una nuova classe di sensori di massa chimico-specifici
- 7 - Complessi porfirinici autoorganizzati su scala nanoscopica: proprietà e applicazioni tecnologiche
- 8 - Fenomeni d'interfaccia in materiali nanostrutturati biocompatibili a base di silice posti a contatto con sistemi biologici
- 9 - Sintesi, purificazione e caratterizzazione di nanotubi di carbonio funzionalizzati
- 10 - Nanostrutture plasmoniche e loro interazioni con cromofori: verso dispositivi fotonici e sensori ottici innovativi
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze chimiche
Classificazione brevettuale
- CHEMISTRY; METALLURGY
- CRYSTAL GROWTH (separation by crystallisation in general B01D9/00)
- SINGLE-CRYSTAL-GROWTH (by using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds B01J3/06); UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL (zone-refining of metals or alloys C22B); PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE (casting of metals, casting of other substances by the same processes or devices B22D; working of plastics B29; modifying the physical structure of metals or alloys C21D, C22F); SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE (for producing semiconductor devices or parts thereof H01L); APPARATUS THEREFOR
- ORGANIC CHEMISTRY (such compounds as the oxides, sulfides, or oxysulfides of carbon, cyanogen, phosgene, hydrocyanic acid or salts thereof C01; products obtained from layered base-exchange silicates by ion-exchange with organic compounds such as ammonium, phosphonium or sulfonium compounds or by intercalation of organic compounds C01B33/44; macromolecular compounds C08; dyes C09; fermentation products C12; fermentation or enzyme-using processes to synthesise a desired chemical compound or composition or to separate optical isomers from a racemic mixture C12P; production of organic compounds by electrolysis or electrophoresis C25B3/00, C25B7/00)
- ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM (metal-containing porphyrins C07D487/22)
- CRYSTAL GROWTH (separation by crystallisation in general B01D9/00)
- ELECTRICITY
- BASIC ELECTRIC ELEMENTS
- SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR (use of semiconductor devices for measuring G01; details of scanning-probe apparatus, in general G12B21/00; resistors in general H01C; magnets, inductors, transformers H01F; capacitors in general H01G; electrolytic devices H01G9/00; batteries, accumulators H01M; waveguides, resonators or lines of the waveguide type H01P; line connectors, current collectors H01R; stimulated emission devices H01S; electromechanical resonators H03H; loudspeakers, microphones, gramophone pick-ups or like acoustic electromechanical transducers H04R; electric light sources in general H05B; printed circuits, hybrid circuits, casings or constructional details of electric apparatus, manufacture of assemblages of electrical components H05K; use of semiconductor devices in circuits having a particular application, see the subclass for the application) [C0103]
- BASIC ELECTRIC ELEMENTS
Classificazione geografica
- Regione: Lazio
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55. M.Campione, et al. Phys. Rev. B, 2004, 69, 85409
Parole Chiave
CHIMICA DI SUPERFICIE (ASPETTI FISICO-CHIMICI); PRODOTTI CHIMICI E REAZIONI INORGANICHE; CALCOLI AB INITIO DI STRUTTURA E REAZIONI DI ADSORBATI; SPETTROSCOPIA ELETTRONICA (X-RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY (XPS), AUGER ELECTRON SPECTROSCOPY ETC.); PRODOTTI CHIMICI E MATERIALI PER L'ELETTRONICAFunzionalizzazione di superfici di silicio con monostrati molecolari elettroattivi: modelli teorici e aspetti sperimentali
Università degli Studi di Roma "La Sapienza"Abstract
L'insieme delle attività coordinate proposte vuole rafforzare la ricerca sulla funzionalizzazione molecolare di superfici di semiconduttori, un'area avanzata e specialistica, che riteniamo poco rappresentata in Italia, dove è principalmente diretta a sviluppi di fisica dei dispositivi (www.s3.infm.it/; www.nnl.it/). Ci proponiamo di produrre, caratterizzare, far reagire in soluzione e modellizzare nuovi ibridi funzionali, basati sull'ancoraggio covalente, a superfici di monocristalli di Si(100) e (111), di molecole con funzionalità redox e legante.La funzionalizzazione molecolare di superfici è un'area in fermento, che interessa nanoelettronica, nanosensoristica, interfacce bio-mediche in nanoscala. Le attività in questo settore sono ad alto rischio di insuccesso e richiedono esperienza specifica e risorse adeguate.
Il nostro punto di forza sta nel non essere neofiti nel campo, ma di voler sviluppare in un nuovo progetto il nostro primo approccio pionieristico, espresso nel PRIN2003-037320: Sistemi molecolari funzionali immobilizzati covalentemente su superfici orientate di silicio: derivatizzazione superficiale, caratterizzazione e studio delle proprietà (coord.: R. Zanoni).
I vantaggi di usare silicio come substrato sono numerosi. Ci si aspetta che interfacce molecola-semiconduttore siano più stabili dei contatti realizzati tra metallo e molecola e che la struttura a bande di tale interfaccia, essendo più complessa, dia origine >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Robertino ZANONI Università degli Studi di ROMA "La Sapienza"Obiettivo del Programma di Ricerca
Quali sono i successi attuali e gli eventuali limiti intrinseci delle ricerche sostenute in tutti i paesi avanzati, volte a produrre superfici di semiconduttori - silicio in primis - funzionalizzate molecolarmente, come primo passo verso un'estrema miniaturizzazione di elementi di circuito?Tra i successi va innanzitutto annoverata la dimostrazione che è possibile modificare le caratteristiche elettriche del silicio in modo significativo per eventuali applicazioni elettroniche, proprio a causa della presenza di molecole.[1] Esse, infatti, possono formare film passivanti di spessore nanometrico, che prevengono correnti dissipative [2], limitano fortemente l'ossidazione del silicio [3] e permettono tunneling [4] o anisotropie di conduzione nella direzione parallela allo strato, [5] mantenendo la velocità di ricombinazione non radiativa delle cariche nel silicio a livelli interessanti.[6] Il tunneling è anche responsabile del transfer elettronico tra Si e centri redox agganciati allo strato;[7] in tal modo si può generare un dispositivo ibrido ad accumulo di carica.[8] Sono stati così ottenuti, ad es., dispositivi ibridi a base di Si (100) con funzione di memoria DRAM, sfruttando i diversi stati di ossidazione dei centri redox presenti nel film.[9]
Va notato che il controllo chimico della funzionalizzazione ha mostrato che la presenza di un legame covalente come contatto alla superficie è essenziale perché le molecole abbiano un ruolo nel >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
In questa Sezione presenteremo le motivazioni, la rilevanza e il potenziale impatto del progetto di ricerca introdotto nella Sezione precedente, dopo una breve introduzione sullo stato dell'arte.Stato dell'arte.
L'integrazione di molecole all'interno di dispositivi di potenziale interesse industriale è di particolare inportanza per gli sviluppi futuri di dispositivi microelettronici, microelettromeccanici (MEMS), biochips ecc.
La produzione di dispositivi molecolari secondo specifiche forme sembra ancor più promettente. In che modo e con quali materiali tali dispositivi debbono essere costruiti?
Una parziale risposta deriva dalla scelta di fabbricare questi strumenti partendo dall'integrazione di opportuni materiali molecolari su semiconduttori, in modo tale da sfruttare le estese infrastrutture proprie dell'industria di quest'ultimi.[35]
L'utilizzo di semiconduttori anzichè di metalli come possibili elettrodi comporta infatti numerosi vantaggi. In primo luogo, le interfasi molecole-semiconduttore sono da ritenersi più stabili dei contatti molecola-metallo (da misure di microscopia elettronica risulta infatti che il legame silicio-carbonio necessita per la rottura di una tensione esterna applicata pari a 2.0 +- 0.3 nNewton, mentre il legame zolfo-oro si rompe gia' a 1.4 +- 0.3 nNewton, Science 283,1727(1999)); inoltre la complessità della struttura a bande propria dell'interfase ne suggerisce proprietà di trasporto >>>



