Recent developments in surface science and engineering, thin films, nanoscience, biomaterials, plasma science, and vacuum technology

Recent developments in surface science and engineering, thin films, nanoscience, biomaterials, plasma science, and vacuum technology

Author: M. Mozetič, A. Vesel, G. Primc, C. Eisenmenger-Sittner, J. Bauer, A. Edera, G.H.S. Schmid, D.N. Ruzic, Z. Ahmed, D. Barker, K.O. Douglass, S. Eckel, J.A. Fedchak, J. Hendricks, N. Klimov, J. Ricker, J. Scherschligt, J. Stone, G. Strouse, I. Capan, M. Buljan, S. Milošević, C. Teichert, S.R. Cohen, A.G. Silva, M. Lehocky, P. Humpoliček, C. Rodriguez, J. Hernandez-Montelongo, D. Mercier, M. Manso-Silván, G. Ceccone, A. Galtayries, K. Stana-Kleinschek, I. Petrov, J.E. Greene, J. Avila, C.Y. Chen, B. Caja-Munoz, H. Yia, A. Boury, S. Lorcy, M.C. Asensio, J. Bredins, T. Gansa, D. O’Connell, J. Brendin, F. Reniers, A. Vincze, M. Anderle, L. Montelius
Thin Solid Films. 2018

Abstract:
Nanometer-sized structures, surfaces and sub-surface phenomena have played an enormous role in science and technological applications and represent a driving-force of current interdisciplinary science. Recent developments include…

ALD: The groundbreaking technology behind the last tech ‘NOBEL’

ALD: The groundbreaking technology behind the last tech ‘NOBEL’

David Ares, María Rízquez, Mato Knez and Mercedes Vila Juárez at CTECHnano facilities.

Finnish materials physicist Tuomo Suntola, who developed Atomic Layer Deposition (ALD) technology, has won Finland’s take on the Nobel science prizes.

ALD is a thin-film deposition technique with atomic scale precision growth. The process is based on the sequential release of precursor (chemical reactants) gas pulses to deposit a film in a layer-by-layer fashion. A first precursor is introduced into the process chamber producing a monolayer on the substrate surface. Afterwards, the chamber is purged with an inert carrier gas to remove unreacted precursor and reaction by-products, and a second precursor is pulsed into the chamber reacting with the first precursor to produce a monolayer of the desired film on the substrate surface. This process is based on two fundamental mechanisms: chemisorption saturation process and sequential surface chemical reaction.

ALD coatings provide excellent adhesion and low stress due to the chemisorption of precursors with the surface. The main advantages of ALD are the deposition of perfect films (pinhole-free), excellent repeatability, digital control of sandwiches, heterostructures, nanolaminates, mixed oxides, graded index layers, and doping. Furthermore, perfect 3D conformal coatings are developed with 100% step coverage: uniform coatings on flat, inside porous, and around particle samples.

ALD attracted semiconductor industries for making High-K dielectric materials based on the important advances that Tuomo Suntola proposed years ago, and it has been produced at an industrial level since the 70´s mainly in the semiconductor, LED´s and sensor industries. But, due to the advances in tool design and recipe development, the importance of ALD is now rapidly expanding for producing innovative nanoscale materials. Nowadays, new ALD applications are flourishing and they will be shortly part of our most common daily basis activities. Recent developments in nanotechnology and materials processing have brought the competitor thin film deposition techniques at their performance limits while new possibilities raised solely for ALD.

ALD novel potential applications are highly multidisciplinary.  It has an emerging potential on photovoltaic cells, flexible electronics, enhanced performance glass, paper and textiles, decorative coatings, new generation transistors and advanced energy materials technology.

Based on the idea of creating new materials by ALD for several applications other than microelectronics, CTECHnano was created. CTECHnano is SME located in San Sebastian-SPAIN, which provides thin-film coating solutions. This spin-off arises from an initiative of the leader of the nanoGUNE´s nanomaterials group, Professor Mato Knez, initial foundation of BIC Gipuzkoa and with the support of the nanoGUNE´s director, José María Pitarke. In addition to its business proposal, the innovation of CTECHnano also lies in the definition of its shareholding, which involve two Basque industrial companies (DIECAROS and CADINOX) and a public fund (BasqueFondo).

Experts in ALD technology, CTECHnano´s portfolio offers different products:
Development of innovative deposition processes, design and manufacturing of coating systems oriented to R&D and Industry, including industrial implementation viability, and standard coating services. Despite being still an spin-off, CTECHnano is already a reference in ALD all over the world. They have sold their machines in USA, China, Europe and they just started collaboration agreements with India and Japon. Moreover, it is the only Spanish company dedicated to the nanoscale coatings activity through ALD. They work for high European entities such as OSRAM Optoelectronics or the FNMT, but its scope of action is not only limited to the industry. There is also a close connection with the academic world, both research centres and universities. However, in this context, the ALD technique is not well established either. In fact, according to the CEO of the spin-off, Mercedes Vila Juárez, “ALD is not very exploited compared to other technologies such as PVD. And that benefits us” emphasizes. Besides, the variety of functionalities that ALD technology implies, allows it to be applied to completely different products, surfaces and sectors.

CTECHnano’s team believes that ALD will be part of the next disruptive innovations on technology and they want to encourage professionals working on material sciences and engineering, to include this innovative way of depositing materials in their research and development processes.

New method to synthesize graphene by using C60 as carbon source

New method to synthesize graphene by using C60 as carbon source

Author: J. Azpeitia,  G. Otero-Irurueta, I. Palacio, J. I. Martinez, N. Ruiz del Árbol, G. Santoro, A. Gutiérrez, L. Aballe, M. Foerster, M. Kalbac, V. Vales, F. J. Mompeán, M. García-Hernández, J. A. Martín-Gago, C. Munuera, M. F. López
Carbon. 2017

Abstract:
We present a new strategy to grow high-quality graphene by physical vapour deposition (PVD) using as precursor C60 molecules evaporated in ultra high vacuum conditions (UHV). A multitechnique characterization was performed to determine…

Métodos Físicos de Análisis de Capas Finas y Superficies de Sólidos

Métodos Físicos de Análisis de Capas Finas y Superficies de Sólidos

Curso de Especialización en CIENCIA y TECNOLOGIA de MATERIALES, Curso de Postgrado.

Este curso de postgrado pretende familiarizar a los asistentes con algunos de los métodos físicos de análisis más utilizados en la actualidad para la caracterización de materiales, en especial de aquellos que están constituidos por capas finas, y de sus superficies. El curso, de carácter intensivo y cinco días de duración, consta de clases teóricas y sesiones prácticas. Estas últimas se desarrollarán con grupos reducidos de alumnos, empleándose para ellos el equipamiento científico disponible en el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla y el Centro Nacional de Aceleradores. El contenido y enfoque de los temas y otras actividades del curso son eminentemente prácticos, estando dirigido a científicos e ingenieros especializados en temas de análisis, diagnóstico, investigación en superficies, etc. También se considera especialmente adecuado para alumnos de tercer ciclo relacionados con la temática tratada.

Plazo límite de inscripción: 10 de junio de 2018

PROGRAMA

Lunes, CLASES TEÓRICAS 25 de junio

  • INTERACCIÓN DE FOTONES, ELECTRONES E IONES CON LA MATERIA CONDENSADA. MÉTODOS FÍSICOS DE ANÁLISIS DE CAPAS FINAS Y SUPERFICIES DE SOLIDOS. Dra. Asunción Fernández
  • ESPECTROSCOPÍA DE FOTOEMISIÓN DE RAYOS X: COMPOSICIÓN SUPERFICIAL. Dr. Juan Pedro Espinós
  • ESPECTROSCOPÍA DE FOTOEMISIÓN DE RAYOS X: ESTADO QUÍMICO EN LA SUPERFICIE DE SÓLIDOS. Dr. Agustín R. González-Elipe
  • PÉRDIDA DE ENERGÍA DE ELECTRONES EN SUPERFICIES: PERFILES DE COMPOSICION Y CARACTERIZACIÓN ÓPTICA EN EL EUV. Dr. Francisco Yubero
  • CARACTERIZACIÓN ÓPTICA Y VIBRACIONAL:UVVISIBLE, ELILPSOMETRÍA Y COLOR. Dr. Francisco Yubero Valencia

Martes, CLASES TEÓRICAS 26 de junio

  • MICROSCOPÍA DE EFECTO TUNEL. Dr. Juan Ramón Sánchez
  • PLASMAS EN LA TECNOLOGÍA DE PELÍCULAS DELGADAS. Dr. José Cotrino
  • MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE TRANSMISIÓN Y BARRIDO: FUNDAMENTOS Y APLICACIONES GENERALES. Dra. Asunción Fernández
  • MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE BARRIDO. Dra. Mª Carmen Jiménez
  • ESPECTROSCOPIAS ELECTRÓNICAS: X-EDS y EELS. IMÁGENES FILTRADAS EN ENERGÍA (EFTEM). Dra. Cristina Rojas
  • NANOMANIPULACIÓN, PROCESADO Y ANÁLISIS DE PROPIEDADES EN EL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO. Dra. Ana Borras.

Miércoles, CLASES TEÓRICAS 27 de junio

  • ANÁLISIS TRIBOLÓGICO Y MECÁNICO DE CAPAS DELGADAS. Dr. Juan Carlos Sánchez
  • DIFRACCIÓN y REFLECTOMETRÍA DE RAYOS X DE PELÍCULAS DELGADAS. Dr. José Mª Martínez
  • MICROSCOPÍAS DE FUERZAS ATÓMICAS. Dra. Carmen López
  • CARACTERIZACIÓN ÓPTICA Y VIBRACIONAL DE PELÍCULAS DELGADAS: FLUORESCENCIA, INFRARROJO Y RAMAN. Dr. Angel Barranco.
  • LA ABSORCION DE RAYOS X, EXAFS Y XANES DE PELÍCULAS DELGADAS. Dr. Juan Pedro Holgado.
  • RETRODISPERSIÓN RUTHERFORD: PERFILES DE COMPOSICIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS. Dr. Javier García.

jueves y viernes: PRÁCTICAS 28 y 29 de junio

  • A. MICROSCOPÍAS ELECTRÓNICAS DE TRANSMISIÓN Y BARRIDO. Dra. Cristina Rojas , Dra. Mª Carmen Jiménez., Lda. Olga Montes
  • B. ESPECTROSCOPIA DE FOTOEMISIÓN, XPS. Dr.Juan Pedro Holgado, Dra.Florencia Vattier.
  • D. DIFRACCIÓN DE RAYOS X. Dr. José Mª Martínez
  • E. RETRODISPERSIÓN RUTHERFORD. Dr. Javier García
  • F. MICROSCOPÍA DE FUERZAS ATÓMICAS. Dra. Carmen López, Dr. Juan Ramón Sánchez
  • G. ESPECTROSCOPIA DE FOTOEMISIÓN, UPS. Dr. Juan Pedro Espinós,
  • H. ABSORCION DE RAYOS X, EXAFS Y XANES. Dr. Juan Pedro Holgado.
Jornada Industria Metalúrgica Sincrotrón

Jornada Industria Metalúrgica Sincrotrón

APLICACIONES DEL SINCROTRÓN ALBA A LA INDUSTRIA METALÚGICA Y TRATAMIENTO DE SUPERFICIES

El Sincrotrón ALBA en colaboración con las asociaciones empresariales metalúrgicas (FEM, CENTREM, UEM, UPM del Vallès Oriental y AIAS) y con la ayuda del proyecto europeo CALIPSOplus, organiza una jornada dedicada a la industria metalúrgica y de tratamiento de superficies. Las avanzadas técnicas del Sincrotrón ALBA pueden ayudar a entender y mejorar los materiales y tratamientos de superficies utilizados en dicha industria.

PROGRAMA

9:00 – 9:30 – Registro

9:30 – 9:35 – RegistroBienvenida de la directora del Sincrotrón ALBACaterina Biscari

9:35 – 9:40 – – Bienvenida del Presidente de la Federació Empresarial del Metall – FEMCarlos Garriga Sels

9:40 – 9:55 — Sincrotrón ALBA y sus técnicas analíticasMiguel Ángel García Aranda, Director científico de ALBA

9:55 – 10:10 – ¿Cómo trabajar con ALBA?Alejandro Sánchez, Director de la oficina industrial

10:15 – 10:25 – Técnicas de dispersión de rayos X para caracterización de materiales ysuperficiesEduardo Solano, Científico de la línea NCD-SWEET

10:25 – 11:00 – Pausa café

11:00 – 11:15 – Las características fundamentales de los metalesLaura Simonelli, Científica de la línea CLAESS

11:15 – 11:30 – Difracción de polvo y su aplicación en metalurgiaOriol Vallcorba, Científico de la línea NOTOS

11:30 – 11:45 – La superficie, el elemento clave en la interacción con el medioCarlos Escudero, Científico de la línea CIRCE

11:45 – 12:30 – Discusión y preguntas

12:30 – 13:30 – Visita guiada por el Sincrotrón ALBA

13:30 – 15:30 – Comida Networking

INSCRIPCIÓN GRATUITA hasta agotar aforo