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Crescita di film di diamante CVD su fili e punte.
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Il metodo CVD (Chemical Vapour Deposition) permette di produrre
diamante a basse pressioni e bassi costi. Il diamante che si ottiene è policristallino con struttura colonnare e grani di dimensioni che dipendono dalla durata della crescita. Nel nostro caso viene utilizzato un reattore HFCVD per produrre sottili film di diamante (con spessori compresi tra 10 e 20 mm) su substrati di diverso tipo (principalmente tungsteno e SiC). La geometria del substrato è cilindrica o a punta; queste ultime vengono realizzate, nel caso del tungsteno, con un attacco elettrochimico analogo a quello utilizzato per fabbricare le punte degli STM e che permette di ottenere raggi di curvatura inferiori ai 100 nm.Il materiale cresciuto viene quindi analizzato per mezzo del microscopio elettronico (morfologia, spessore e dimensione dei grani), della microanalisi con fascio di elettroni (composizione chimica ed eventuali presenze di elementi inquinanti) e della
spettroscopia Raman (qualità, essendo possibile avere una stima del rapporto diamante/grafite).Inoltre, dopo l'evaporazione di un contatto ohmico Ti-Au sulla superficie del diamante, vengono caratterizzate le
proprietà elettriche del materiale (il secondo elettrodo è il substrato stesso).Lo scopo della ricerca, oltre la produzione di una buona qualità di diamante, è quello di utilizzare il dispositivo così ottenuto come micro-rivelatore di raggi x nel campo dosimetrico. Infatti, a temperatura ambiente, il diamante ottenuto è un isolante elettrico (correnti elettriche dell'ordine della decina di pA per 100 V applicati); se sottoposto a radiazione ionizzante, le cariche prodotte (coppie) incrementano la
corrente elettrica. Vengono quindi svolti studi di rivelazione di raggi x in funzione della dose di irraggiamento e di profilometria di fascio utilizzando un acceleratore lineare per radioterapie.La ricerca qui descritta è svolta nell'ambito dell'esperimento "DIARIV" dell'
INFN, del progetto ICI 5-CT 97-0719 (DG 12-SNRD) "Sintesi e caratterizzazione di materiali extra-duri" del programma INCO-COPERNICUS dell'Unione Europea.Partecipanti alla ricerca:
C.Manfredotti, F.Fizzotti, A. Lo Giudice E.Vittone,
