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Nucleation and growth of nanophasic CeO2 thin films by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (Articolo in rivista)

Type

Prodotto della ricerca (Classe)
Articolo in rivista (Classe)

Label

Nucleation and growth of nanophasic CeO2 thin films by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (Articolo in rivista) (literal)

Anno

2003-01-01T00:00:00+01:00 (literal)

Alternative label

D. Barreca, A. Gasparotto, E. Tondello, C. Sada, S. Polizzi, A. Benedetti (2003)
Nucleation and growth of nanophasic CeO2 thin films by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition
in Chemical vapor deposition (Print)
(literal)

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D. Barreca, A. Gasparotto, E. Tondello, C. Sada, S. Polizzi, A. Benedetti (literal)

Pagina inizio

199 (literal)

Pagina fine

206 (literal)

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Da un punto di vista fondamentale, l'originalità del lavoro consiste nell'aver messo in luce per la prima volta le notevoli potenzialità della tecnica PE-CVD nella sintesi di film nanocristallini di CeO2 in condizioni blande, in cui i processi di nucleazione risultano predominanti sul successivo accrescimento dei grani. In secondo luogo, i risultati ottenuti aprono il campo alla sintesi di nanosistemi di CeO2-ZrO2, di interesse per catalisi ed energetica, tramite l'approccio combinato PE-CVD/Sol-Gel, una metodologia innovativa ideata e sviluppata presso la sezione di Padova dell'ISTM. Infine, il lavoro fornisce utili indicazioni per modulare le proprietà chimico-fisiche della ceria nanocristallina, che ne influenzano sensibilmente le funzionalità. Risulterà quindi di estremo interesse indagarne il comportamento sia in celle a combustibile per la produzione di energia elettrica, che in catalizzatori eterogenei per l'abbattimento dei gas di scarico. (literal)

Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#numeroVolume

9 (literal)

Rivista

Chemical vapor deposition (Rivista)

Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#note

Articolo completo pubblicato su rivista edita dalla Wiley, di rilievo internazionale nel settore dei materiali in film sottile ottenuti via CVD (Chemical Vapor Deposition) (Impact Factor = 1.640). (literal)

Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#pagineTotali

8 (literal)

Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#descrizioneSinteticaDelProdotto

In questo lavoro, film sottili nanostrutturati di ceria sono stati ottenuti per la prima volta tramite CVD (Chemical Vapor Deposition) assistita da plasmi (PE-CVD), con particolare attenzione ai primi stadi di nucleazione. Le sintesi sono state effettuate a partire da Ce(dpm)4 (Hdpm=2,2,6,6-tetrametil-3,5-eptandione) in plasmi di Ar ed Ar-O2 Si sono utilizzati due tipi di supporti, Si(100) e silice amorfa, allo scopo di indagare l'effetto del substrato sulle modalità di nucleazione e quindi sulle caratteristiche strutturali, composizionali e morfologiche dei sistemi realizzati. I risultati ottenuti mostrano la formazione di film nanofasici con dimensioni dei cristalliti comprese tra 4 e 6 nm, la cui nanostruttura è diretta conseguenza della competizione tra i processi di ablazione e crescita che caratterizzano gli esperimenti PE-CVD. L'attivazione esercitata dal plasma ha reso possibile la sintesi dei film di ceria a temperature del substrato comprese tra 150 e 300°C, condizioni in cui, in un normale processo CVD, non si realizza la decomposizione del precursore impiegato. I film risultano caratterizzati dalla copresenza di Ce(III)/Ce(IV) in quantità modulabili in funzione della pressione parziale di ossigeno o della temperatura del substrato, caratteristica interessante in vista di un loro impiego in processi catalitici. Indagini TEM hanno mostrato che il processo di crescita, fortemente influenzato dalla natura del supporto, avviene secondo una modalità ad isole. (literal)

Note

ISI Web of Science (WOS) (literal)

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1: ISTM-CNR and INSTM, Department of Inorganic, Metallorganic and Analytical Chemistry, University of Padova, Padova, Italy 2,3: Department of Inorganic, Metallorganic and Analytical Chemistry, University of Padova and and INSTM, Padova, Italy 4: INFM and Department of Physics, University of Padova, Padova, Italy 5,6: Physical Chemistry Department, Ca' Foscari Venice University, Venezia-Mestre (Italy) (literal)

Titolo

Nucleation and growth of nanophasic CeO2 thin films by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (literal)

Abstract

Nanophasic CeO2-based thin films were grown at low temperatures on SiO2 and Si(100) by plasma-enhanced (PE) CVD from a Ce(IV) beta-diketonate first generation precursor. Film depositions were carried out in low-pressure Ar-O2 plasmas at temperatures between 150 and 300°C. The film microstructure was investigated by glancing incidence X-ray diffraction (GIXRD) and transmission electron microscopy (TEM), while their surface and in-depth chemical composition was studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and by secondary ion mass spectrometry (SIMS) respectively. Optical properties were analyzed by UV-vis optical absorption. Nanostructured CeO2-based films, with crystal size less than 6 nm and a controllable Ce(IV)/Ce(III) ratio, were obtained at temperatures even lower than the one required for precursor vaporization (170°C). In particular, TEM analyses evidenced an island growth mode and different microstructural features as a function of the substrate used. (literal)

Prodotto di