Una tecnica sviluppata dai ricercatori di Empa promette di semplificare la deposizione di film sottili piezoelettrici su materiali isolanti, affrontando uno dei nodi più critici nella fabbricazione di componenti elettronici avanzati come i chip: fornire energia agli ioni utili senza bombardare il substrato con particelle indesiderate.
Il metodo, denominato Synchronized Floating Potential HiPIMS (SFP-HiPIMS), sfrutta una breve variazione elettrica generata direttamente sulla superficie isolante per accelerare in modo selettivo gli ioni metallici necessari alla crescita del film. Il risultato è una deposizione di alta qualità a temperature relativamente basse, con crescita epitassiale su zaffiro c-cut già a 100 °C. Lo studio è stato pubblicato su Nature Communications più di un anno fa, ma continua a essere sviluppato per applicazioni in elettronica, fotonica e tecnologie quantistiche.
Il problema dei substrati isolanti nella deposizione di film sottili
La produzione di film sottili funzionali si basa spesso su tecniche di Physical Vapor Deposition (PVD), nelle quali gli atomi vengono rimossi da un materiale solido, detto target, e trasportati verso un substrato. Una delle varianti più avanzate è HiPIMS, che applica impulsi elettrici brevi e molto intensi a un magnetron, creando un plasma in cui una parte significativa del materiale espulso dal target viene ionizzata.
