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Deposición en vacío

Nanoparticle sources

Fuentes de nanopartículas

Nanoparticle source from Mantis Deposition
The NanoGen sources produce nanoparticles by a "terminated gas condensation" method. The resulting nanoparticles tend to posses one additional electronic charge and this allows them to be electrostatically manipulated either through deflection, focusing or acceleration. The acceleration towards the substrate allows the particle impact energy to be controlled precisely. At low acceleration (<<1eV per atom) the particles soft-land without deformation. At higher energies they undergo a small degree of interface mixing and form a layer of bound nanoparticles. At very high energy the particles fuse to revert to bulk material. Such nanoparticle manipulation produces a wide variety of coating morphologies from nanoparticle powder, through porous films to crystalline structures.
Visit the Mantis Deposition site for more detailed information.
Las fuentes NanoGen producen nanopartículas por el método de “terminated gas condensation”. Las nanopartículas resultantes tienden a poseer una carga electrónica adicional, lo cual permite su manipulación electrostática por deflección, aceleración o enfoque. La aceleración hacia el sustrato permite que la energía del impacto de la partícula se controle con precisión. A baja aceleración (<<1eV por átomo) las partículas caen suavemente sin deformarse. A energías más altas, sufren algo de mezcla de interfaz y forman una capa de nanopartículas ligadas. A energías muy altas, las partículas se fusionan para convertirse en material másica. Esta manipulación de nanopartículas produce una gran variedad de morfologías de cubiertas, desde polvos de nanoparticulas hasta películas porosas o estructuras cristalinas.
Visita el sitio web de Mantis Deposition para obtener información más detallada.
IntroductionIntroducción
IntroductionIntroducción
The NanoGen sources produce nanoparticles by a "terminated gas condensation" method. The resulting nanoparticles tend to posses one additional electronic charge and this allows them to be electrostatically manipulated either through deflection, focusing or acceleration. The acceleration towards the substrate allows the particle impact energy to be controlled precisely. At low acceleration (<<1eV per atom) the particles soft-land without deformation. At higher energies they undergo a small degree of interface mixing and form a layer of bound nanoparticles. At very high energy the particles fuse to revert to bulk material. Such nanoparticle manipulation produces a wide variety of coating morphologies from nanoparticle powder, through porous films to crystalline structures.
Las fuentes NanoGen producen nanopartículas por el método de “terminated gas condensation”. Las nanopartículas resultantes tienden a poseer una carga electrónica adicional, lo cual permite su manipulación electrostática por deflección, aceleración o enfoque. La aceleración hacia el sustrato permite que la energía del impacto de la partícula se controle con precisión. A baja aceleración (<<1eV por átomo) las partículas caen suavemente sin deformarse. A energías más altas, sufren algo de mezcla de interfaz y forman una capa de nanopartículas ligadas. A energías muy altas, las partículas se fusionan para convertirse en material másica. Esta manipulación de nanopartículas produce una gran variedad de morfologías de cubiertas, desde polvos de nanoparticulas hasta películas porosas o estructuras cristalinas.
Applications
- Thin-film solar cells
- High-efficiency photovoltaics
- Gas sensors
- Catalysts
- Semiconductors
- Bio coatings
- Medical devices
Aplicaciones
- Ciencia de superficies
- Procesos lift-off
- Metalización de contacto
- Aplicaciones de adulteramiento MBE
- Células solares de - película fina
- Energía solar fotovoltaica muy eficiente
- Sensores de gas
- Catalizadores
- Semiconductores
- Cubiertas biológicas
- Herramientas médicas
Fuentes de nanopartículas
Features
Características
Features
Características
The NanoGen sources provide a high level control of nanoparticle generation by varying three main process components: aggregation length, gas pressure and the power density applied to the target. The gas flow characteristics within the condensation zone ensure refinement of size distribution of the beam to allow precise definition of the particle size. The sources can be supplied with user-selectable refinement zones to suit particular applications. Nanoparticles can be generated with as few as 30 atoms up to those with diameters close to 20 nm.
NanoGen50
The NanoGen50 source incorporates a 2" magnetron sputter source. The magnetron is based on the Mantis Deposition CUSP-2iU source and has all metal seals. The design ensures that the source is UHV compatible as well as robust.
Compound nanoparticles such as oxides, hydrides and nitrides can be grown by adding a small amount of the reactive gas to the aggregation zone of NanoGen50. It is possible to control the mole fraction (and thus physical properties of material) of additional element by control of the partial pressure.
NanoGenTrio
The patented NanoGenTrio source has three coplanar targets, which can be driven independently. This allows deposition of complex alloy nanoparticles by precise gas flow control and rapid mixing of atomic vapour sputtered from different targets.
Nanoshell
Nanoshell coater is comprised of a chamber and a linear magnetron source mounted at the top of it. When it is placed in-line with NanoGen50, the nanoparticle beam coming out of nanoparticle source enters the Nanoshell chamber, where it travels through the vapour generated by a linear magnetron source and becomes coated with the sputtered material. To ensure more efficient coating, the beam is collimated and decelerated by a series of electrostatic lenses. The resulting coreshell coated nanoparticles could be deposited on a substrate.
Nanoshell coater can be employed with a wide range of materials. The composition of the core and the shell can be varied and this presents an opportunity to create structures with combination of properties that neither individual material posseses.
Las fuentes NanoGen aportan un control de alto nivel de la generación de nanopartículas mediante la variación de tres componentes del proceso: longitud de agregación, presión de gas, y la densidad de la potencia aplicada al blanco. Las características del flujo de gas, dentro de la zona de condensación, aseguran una precisión definitiva del tamaño de la partícula mediante el refinamiento de distribución del tamaño. Las fuentes pueden usar zonas de refinamiento elegidas por el usuario, para, así pues, adecuarse a las aplicaciones concretas. Las nanopartículas que se generan pueden estar formados por solo unos átomos hasta tener un diámetro de casi 20nm.
NanoGen50
La fuente NanoGen50 incorpora una fuente magnetrónica de 2” de pulverización catódica. El magnetrón se basa en la fuente Mantis Deposition CUSP-2iU y tiene todos los sellos metálicos. El diseño asegura la compatibilidad UHV y la estabilidad.
Nanopartículas compuestas como óxidos, hidruros y nitruros pueden crecer mediante la adición de una pequeña cantidad del gas reactivo, a la zona de agregación del NanoGen50. Es posible controlar la fracción molar (y por tanto, las características físicas del material) del elemento adicional, mediante el control de la presión parcial.
NanoGenTrio
La fuente NanoGenTrio patentado tiene tres blancos coplanares, que pueden funcionar independientemente. Esto permite la deposición de nanopartículas compuestas de aleaciones por control preciso de flujo gaseoso y la mezcla rápida de vapor atómico, proveniente de la pulverización catódica.
Nanoshell
El revestidor Nanoshell está compuesto por una cámara y una fuente lineal magnetrónica, montada en su zona superior. Cuando está alineado con NanoGen50, el haz de nanopartículas que se emite de la fuente de nanopartículas, entra a la cámara de Nanoshell, por la que viaja por vapor generada por fuentes lineales magnetrónicas y es revestido por el material pulverizada catódicamente. Para asegurar revestimiento más eficiente, el haz es colimado y decelerado por una serie de lentes electrostáticas. El resultante coreshell cubre nanopartículas que pueden ser depositados en un sustrato.
El revestidor Nanoshell puede ser usado para una gran variedad de materiales. La composición del núcleo y de la cubierta pueden variar y esto presenta la opción de crear estructuras con combinaciones de propiedades que ningún material individual posee.
Options
Opciones
Options
Opciones
Quadrupole Mass Filter MesoQ
The MesoQ quadrupole mass filter can be used in line with the NanoGen50 or NanoGenTrio to analyse and further filter the nanoparticle beam with throughput up to 106 amu. The quadrupole mass filter has an ultimate size resolution of 2% filtering mode, allowing precise particle size definition to be achieved. It is supplied as standard with software control for analysis from a Windows-based PC.
Beam Steering
NanoGen50 and NanoGenTrio can be fitted with a beam-steering plates for manipulation of the ionic content of the beam.
Optical Plasma Monitoring
Optical plasma emission monitoring can provide information about species being generated in the plasma. By characterizing the plasma in real-time, the operating parameters can be tuned to the optimum settings as your application requires. This option can be further extended by adding a mini-spectrometer to measure the relative intensity of all emission lines in the plasma.
Manual or Motor-Driven Shutters
The sources can be outfitted with an integral manual or motor-driven shutter. The shutters feature a rotary feedthrough which is magnetically coupled to ensure longevity.
Automation Software
An automation and software package is available for the NanoGen sources that delivers higly reproducible recipe driven processes. The automation control includes motorised linear feed, power and gas control.
Filtro en masa MesoQ cuadrupolo
El filtro en masa MesoQ cuadrupolo puede usarse con el NanoGen50 o el NanoGenTrio con la finalidad de analizar y filtrar el haz de nanopartículas con rendimiento de hasta 106 amu. El filtro en masa cuadrupolo tiene una resolución de tamaño de 2% modo filtración, lo cual permite que se consiga la definición del tamaño precisa de partículas. Es suministrado como estándar con software para análisis en ordenadores Windows-PC.
Dirección del haz
NanoGen50 y NanoGenTrio pueden incorporar placas que dirigen los haces, con la consiguiente manipulación del contenido iónico del haz.
Monitorización óptica del plasma
La monitorización de la emisión óptica del plasma puede aportar información sobre especies generándose en el plasma. Mediante la caracterización del plasma en tiempo real, los parámetros operativos pueden ser sincronizados a los ajustes óptimos para la aplicación concreta. Esta opción puede extenderse más mediante la adición de un mini-espectrómetro que mide la intensidad relativa de las líneas de emisión del plasma.
Obturadores manuales o de motor
Las fuentes pueden equiparse con obturadores manuales o de motor. Los obturadores tienen un pasamuros rotatorio, acoplado magnéticamente para asegurar una vida media larga.
Software de automatización
Un paquete de automatización y software está disponible de las fuentes NanoGen, que entrega procesos reproducibles y de control fácil. Este control de automatización incluye avance lineal motorizado , potencia y control de gas.
Specifications
Especificaciones
Specifications
Especificaciones
Model NanoGen50 NanoGenTrio Nanoshell MesoQ
Mounting Flange 160 CF 160 CF 160 CF 160 CF
In-vacuum Length 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm
Cluster range - material dependent 1 - 20 nm 1 - 20 nm 2 - 40 nm 350 - 10+6 a.m.u.
Size variation - flow/power dependent +/- 5% +/- 5% +/- 5% 2% - resolution
Gas Flow 5 - 100 sccm Ar/He 5 - 100 sccm Ar/He 5 - 100 sccm Ar/He -
Minimum Cooling Water (0.5 l/min) Water (0.5 l/min) Water (0.5 l/min) -
Modelo NanoGen50 NanoGenTrio Nanoshell MesoQ
Brida de montaje 160 CF 160 CF 160 CF 160 CF
Longitud en vacío 0 mm 0 mm 0 mm 0 mm
Rango de aglomeración - dependiente de materiales 1 - 20 nm 1 - 20 nm 2 - 40 nm 350 - 10+6 a.m.u.
Variación de tamaño -dependiente de flujo/potencia +/- 5% +/- 5% +/- 5% 2% - resolucion
Flujo de gas 5 - 100 sccm Ar/He 5 - 100 sccm Ar/He 5 - 100 sccm Ar/He -
Enfriamiento mínimo Agua (0,5 l/min) Agua (0,5 l/min) Agua (0,5 l/min) -
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