Dispositivi a base di film di diamante

L’obiettivo di questa linea di ricerca è investigare prototipi di dispositivi avanzati a base di film di diamante MWPECVD e strati di particelle di nanodiamante. Per ogni applicazione le differenti e superiori proprietà del diamante sono impiegate.

Rilevatore di Radiazione UV a base di Film di Diamante Policristallino MWPECVD

Proprietà del diamante ideali per i rivelatori di radiazione UV:

  1. Altamente resistente alla radiazione;
  2. chimicamente inerte;
  3. trasparente ad un ampio intervallo di radiazioni;
  4. bassa corrente di buio;
  5. larga bandgap, EG=5.5 eV;
  6. alta resistività;
  7. alto voltaggio di breakdown;
  8. alta mobilità elettrica

 

Per dettagli vedere refs. [6].

Fotocatodi

Il diamante è un materiale estremamente interessante per applicazioni di fotoemissione, grazie alla sua bassa affinità elettronica (EA). EA di una superficie è la barriera che ostacola gli elettroni della banda di conduzione ad essere emessi dal livello di vuoto. Se la superficie di diamante é idrogenata, EA diventa negativa e il livello di vuoto si sposta al di sotto del minimo della banda di conduzione.

photocathodes1

Fotocatodi basati su film di diamante policristallino MWPECVD

diamonduv-graph

Per dettagli vedere refs. [7,9,10]

Fotocatodi basati su strati di nanodiamanti (ND) ottenuti con la tecnica spray pulsata

Per dettagli vedere refs. [1a,1,2,3,4]

Catodo neutralizzatore

Sono proposti e testati catodi neutralizzatori per sorgenti di ioni nella propulsione aerospaziale, grazie alle buone proprietà di foto- e termo- emissione di film NCD depositati su substrati di p-Si.

Le proprietà di emissione dei film NCD dipendono dalla loro temperatura di deposizione che influenza il contenuto di idrogeno incorporato, la forma e la dimensione dei grani.

L’idrogeno, che nei film NCD è incorporato ai bordi di grano, modula l’affinità elettronica superficiale. Inoltre i film NCD con uno strato buffer (BL) e cresciuti alle temperature di deposizione più alte mostrano le più alte correnti di foto- e termo- emissione.

Per dettagli vedere ref. [5].

Dosimetro Termoluminescente a base di Diamante

Il diamante sintetico è stato proposto in quanto viene prodotto ad un costo inferiore rispetto a quello naturale, con proprietà tunabili e riproducibili, e di elevata purezza. Film sottili di PCD mostrano una risposta lineare in funzione della dose.

Per dettagli vedere ref. [8].

Facilities & Labs

Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (MWPECVD) @ Bari

People

Foto_GraziaCicala2Grazia

Cicala

Primo Ricercatore CNR

Olga De PascaleOlga

De Pascale

Dirigente Tecnologo CNR

Giorgio_SenesiGiorgio

Senesi

Ricercatore CNR

?Luciano

Velardi

PostDoc Associato

Marianna_AmbricoMarianna

Ambrico

Ricercatore CNR

PaoloFrancesco_AmbricoPaolo Francesco

Ambrico

Ricercatore CNR

Viso_UomoAntonio

Valentini

Ricercatore Associato

Publications

  1. G. Cicala, A. Massaro, L. Velardi and G. S. Senesi, Morphological and Electrical characterization of Pillar-like structures in Nanodiamond Layers, IEEE Transactions on Nanotechnology,xxx, xxxx, (2016) ISSN:1536-125X; doi: 10.1109/TNANO.2016.2574949.
  2. L. Velardi, A. Valentini, G. Cicala, Highly efficient and stable ultraviolet photocathode based on nanodiamond particles, Appl. Phys. Lett. 108, 083503_1-5, (2016) ISSN:0003-9651; doi: 10.1063/1.4942648.
  3. G. Cicala, A. Massaro, L. Velardi, G.S. Senesi, G. Perna, D. Marzulli, D. Melisi, G. De Pascali, A. Valentini, V. Capozzi, Enhancement of surface electrical current on silicon via nanodiamond particles deposited by pulsed spray technique, Phys. Status Solidi A 212, 2862-2868 (2015) ISSN: 1862-6319; DOI 10.1002/pssa.201532080.
  4. G. Cicala, A. Massaro, L. Velardi, G. S. Senesi, A. Valentini Self-assembled pillar-like structures in nanodiamond layers by pulsed spray technique, ACS Appl. Mater. Interfaces 6 21101-21109 (2014) ISSN: 1944-8244; Doi:10.1021/am505974d.
  5. G. Cicala, V. Magaletti, A. Valentini, M.A. Nitti, A. Bellucci, D.M. Trucchi, Photo- and thermionic emission of MWPECVD nanocrystalline diamond films, Applied Surface Science 320 798–803 (2014) ISSN: 0169-4332; doi: 10.1016/j.apsusc.2014.09.075.
  6. M. F. Muscarella, D. Altamura, R. Brescia, M. Capitelli, G. Casamassima, T. Cassano, R. Celiberto, G. Cicala, D. Cornacchia, A. De Giacomo O. De Pascale, C. Favuzzi, G. Ferraro, P. Fusco, F. Gargano, N. Giglietto, F. Giordano, C. Gorse, S. Longo, F. Loparco, V. Magaletti, B. Marangelli, M.N. Mazziotta, D. Monèger, M.A. Nitti, A. Rainò, A. Romeo, G. Senesi, P. Spinelli, A. Valentini, L. Velardi, A comparative study on comb electrodes devices made of MWPECVD diamond films grown on p-doped and intrinsic silicon substrate, Diamond and Related Materials, 20, 1005-1009, (2011) ISSN: 0925-9635; doi: 10.1016/j.diamond.2011.05.018.
  7. G. Cicala, M. A. Nitti, A. Tinti, A. Valentini, A. Romeo, R. Brescia, P. Spinelli, M. Capitelli, Effect of Properties of MWPECVD Polycrystalline Diamond Films on Photoemissive Response, Diamond and Related Materials, 20, 1199-1203, (2011) ISSN: 0925-9635; doi: 10.1016/j.diamond.2011.06.014.
  8. G. Cicala, R. Brescia, M. Nitti, A. Romeo, M. Ambrico, L. Schiavulli, G. Perna, V.Capozzi, Thermoluminescent Response of Thin (< 2 μm) Polycrystalline Diamond Films Grown by Pulsed and Continuous Microwave Plasmas, Diamond and Related Materials 19, 470-473, (2010) ISSN: 0925-9635; doi: 10.1016/j.diamond.2009.12.006.
  9. M. A. Nitti, M. Colasuonno, E. Nappi, A. Valentini, F. Bénédic, G. Cicala, E. Milani, G. Prestopino, Performance analysis of poly- and nano-crystalline diamond based photocathodes, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 595, 131-135, (2008) ISSN: 0168-9002; doi: 10.1016/j.nima.2008.07.062.
  10. M. A. Nitti, E. Nappi, A. Valentini, F. Bénédic, P. Bruno, G. Cicala, Progress in the production of CsI and diamond thin film photocathodes, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 553, 157-164, (2005) ISSN: 0168-9002; doi: 10.1016/j.nima.2005.08.084.

Patents

1a. A. Valentini, D. Melisi, G. De Pascali, G. Cicala, L. Velardi, A. Massaro, High-efficiency nanodiamond-based ultraviolet photocathodes, 2016 (Patent n. WO 2017/051318). 

ABSTRACT

Method for the production of high efficiency photocathodes for ultraviolet based on nanodiamonds, comprising providing a support (10; 20, 21) capable of conducting electrons, and producing a photosensitive layer of nanodiamonds (30) on the support (10; 20, 21).

Production of the photosensitive layer includes providing nanodiamond particles in the form of powder, hydrogenating the nanoparticles in a H2 plasma, preparing a dispersion of the hydrogenated particles in a solvent, and spraying the dispersion onto the support and waiting for the solvent to evaporate from the support, the spray and waiting cycle being repeated several times in order to obtain a continuous photosensitive layer.

Project

Sviluppo di un rivelatore a film di diamante per radiazione ultravioletta, Progetto Strategico ATS PS_136 della Regione Puglia, Italy (2007-2010)

HALL: Sistema di propulsione al plasma per la crescita dell’industria aerospaziale pugliese, Progetto Partenariati Regionali per l’Innovazione, ATS: HALL HXGY200, della Regione Puglia, Italy (2012-2014)

APULIA SPACE: Esperti nell’uso di tecnologia abilitanti nel settore dello spazio, Progetto PON03PE_00067_6, Italy (2014-2016).

Latest News

ICONS - A Symposium on Colloidal Nanocrystals

10-11 ottobre 2019

 

Cnr Nanotec Lecce

 

Il simposio è interamente dedicato ai nanocristalli colloidali di semiconduttori inorganici (meglio conosciuti come quantum dots) annoverabili fra i più importanti e studiati materiali nel campo delle nanotecnologie. L’evento vedrà la partecipazione di rinomati scienziati nel campo, presentare e discutere sui fondamenti di quest’importante classe di materiali e sulle loro prospettive. Il programma si dipanerà in due mezze giornate con quattro lezioni ciascuna su: sintesi, caratterizzazione, proprietà ed applicazioni dei nanocristalli colloidali. Il programma dettagliato sarà disponibile a breve.

L'evento, la cui registrazione è obbligatoria e gratuita, è aperto a chiunque sia interessato all’argomento. I partecipanti potranno inoltre presentare il proprio lavoro in una sessione poster dedicata. L'indirizzo a cui registrarsi ed eventualmente sottomettere gli abstracts dei lavori in formato poster è:  carlo.giansante@nanotec.cnr.it L’evento è co-organizzato dall’Istituto di Nanotecnologia del Consiglio Nazionale delle Ricerche e dall’Istituto Italiano di Tecnologia.

DIAGNOSTICS OF BRAIN DISEASES VIA STEM CELLS

 01 luglio 2019 - ore 14:15

 

Cnr Nanotec Lecce

 

Realizzato nell'ambito delle attività del progetto "TecnoMed Puglia - Tecnopolo per la medicina di precisione", il meeting è dedicato allo studio delle malattie neurodegenerative: dai nuovi biomarcatori alle piu recenti modellizzazioni, per una migliore comprensione dei meccanismi di base e quindi per lo sviluppo di terapie sempre più ritagliate sul singolo paziente.

EIT RawMaterials Roadshow

21 giugno 2019 ore 09:00 – 15:00

   

Lecce, Aula Fermi Edificio Aldo Romano, Campus Ekotecne, Via Lecce-Monteroni

   

Farà tappa a Lecce il prossimo 21 giugno, presso l’Aula Fermi dell’edificio IBIL all’interno del Campus Ecotekne, l’EIT RawMaterials, la piattaforma per il sostegno all’innovazione finanziata dall’Istituto Europeo di Innovazione e Tecnologia (EIT).

   

L’EIT ha creato le cosiddette KIC – Knowledge Innovation Community, comunità che mirano alla promozione dell’innovazione e della formazione in Europa in settori cruciali, sostenendo l’imprenditorialità e favorendo il passaggio di nuove idee dalla fase di incubazione al mercato.

 

La EIT RawMaterials si impegna ad affrontare la sfida globale dell’approvvigionamento delle materie prime in Europa attraverso programmi e progetti che mirano allo sviluppo di tecnologia nell’intera catena di valore delle materie prime: dall’esplorazione delle risorse, all’industria mineraria, dai processi metallurgici alla sostituzione delle materie prime critiche o tossiche, dal riciclo dei materiali dei prodotti a fine vita sino alla progettazione di prodotti per l’economia circolare. Nell’ambito dei programmi di sviluppo a livello regionale, la EIT RawMaterials ha creato un Hub nella Regione Puglia coordinato da ENEA, al fine di incrementare il coinvolgimento degli ecosistemi locali nelle attività della KIC e del suo partenariato.

 

Il MedinHub avrà inoltre l’obiettivo di raggiungere nuove organizzazioni e promuovere la partecipazione delle industrie e delle PMI più innovative, nonché il coinvolgimento delle prestigiose università e centri di ricerca dell’area.

 

Link per la registrazione:

https://www.lyyti.in/EIT_RawMaterials_Roadshow__Lecce_9500