Responsabile Scientifico: Prof.ssa A. Sassella
Responsabile tecnico: Dott.ssa L. Raimondo
Ubicazione: Locale T044-T072, Piano Terra, Edificio U5

Il laboratorio OMBE è dedicato alla ricerca su materiali molecolari organici nello stato solido. In particolare, vi si studiano la crescita in alto e ultra-alto vuoto di film sottili ed eterostrutture, in particolare realizzati sfruttando l’epitassia organica, e le proprietà fisiche dei campioni realizzati. Ospita quindi apparati per la crescita da fasci molecolari organici (Organic Molecular Beam Epitaxy - OMBE) e strumenti per la caratterizzazione ottica e morfologica dei campioni: due spettrofotometri UV-vis-NIR, un ellissometro, e un microscopio a forza atomica.

L’apparato OMBE è costituito da una camera di introduzione, una camera di metallizzazione e la camera di crescita, con sei sorgenti per diversi materiali, completa di microbilancia al quarzo per il controllo in-situ dello spessore dei film. Il vuoto limite che può essere raggiunto in camera di crescita è di ~ 5 x10-10 mbar grazie a una criopompa. Un sistema di raffreddamento e di riscaldamento del substrato permette di variare la temperatura del substrato in un range compreso tra 77 K e 900 K. La camera di crescita è inoltre dotata di una finestra BOMCO di quarzo per misure ottiche in-situ e in tempo reale.

E’ disponibile inoltre un secondo apparato OMBE costituito da due camere di crescita separate, entrambe dotate di microbilancia al quarzo per il controllo in-situ dello spessore dei film. Una delle due camere può alloggiare una sola cella di Knudsen, mentre la seconda può alloggiare fino a tre celle di Knudsen. Il vuoto limite che entrambe le camere possono raggiungere è di ~ 1 x10-7 torr.

Modello: Perkin Elmer Lambda 1050+

Spettrofotometro a doppio raggio dotato di depolarizzatore e polarizzatori Glan-Taylor

• Range spettrale: 190 nm - 3300 nm
• Banda passante: 0.05 – 5.00nm (UV/Vis); 0.2 – 20 nm (NIR)
• Sistema di rivelazione: tre detector (PMT, InGaAs e PbS), con limite fotometrico 10 assorbanze

Configurazioni disponibili:

• Misure di trasmissione ad incidenza normale ed obliqua (angolo di incidenza: -75°/+75°)
• Misure di riflettività assoluta ad incidenza quasi normale (angolo di incidenza ~ 7.5°)
• Misure di riflettività relativa ad incidenza obliqua (angolo di incidenza: 15°/60°)
• Misure di trasmissione (ad incidenza normale ed obliqua) e di riflettività assoluta (ad incidenza quasi normale) a bassa temperatura
• Misure di intensità di luce diffusa con sfera integratrice di 10 cm di diametro in trasmissione e/o riflessione (range spettrale: 250 nm – 2500 nm; limite fotometrico: 2/3 assorbanze) dotato di due detector (PMT e InGaAs) e accessorio per misure in riflessione su polveri e campioni di dimensioni inferiori al cm²

Modello: Perkin Elmer Lambda 900

Spettrofotometro a doppio raggio dotato di depolarizzatore e polarizzatori Glan-Taylor

• Range spettrale: 190 nm - 3300 nm
• Banda passante: 0.05 – 5.00nm (UV/Vis); 0.2 – 20 nm (NIR)
• Sistema di rivelazione: due detector (PMT e PbS), con limite fotometrico 6 assorbanze

Configurazioni disponibili:

• Misure di trasmissione ad incidenza normale ed obliqua (angolo di incidenza: -75°/+75°)
• Misure di riflettività assoluta ad incidenza quasi normale (angolo di incidenza ~ 7.5°)
• Misure di riflettività relativa ad incidenza obliqua (angolo di incidenza: 15°/60°)
• Misure di trasmissione (ad incidenza normale ed obliqua) e di riflettività assoluta (ad incidenza quasi normale) a bassa temperatura
• Misure di intensità di luce diffusa con sfera integratrice di 15 cm di diametro in trasmissione e/o riflessione (range spettrale: 250 nm – 2500 nm; limite fotometrico: 2/3 assorbanze) dotato di due detector (PMT e PbS)

Modello: VASE (Woollam Ic. Corporation)

Caratteristiche tecniche

• Ellissometro spettroscopico ad analizzatore rotante, dotato di autoretarder e ottiche di focalizzazione dello spot (~ 200 micron)
• Angolo di incidenza variabile
• Range spettrale: 193 nm - 1700 nm
• Software di analisi: WVASE32 (Woollam Inc. Coroporation)

Configurazioni disponibili:

• Ellissometria in trasmissione
• Ellissometria in riflessione
• Misure di riflettività speculare a singolo raggio (angolo di incidenza: 15°/75°)

Modello: Nanoscope V Multimode AFM (Bruker)

Per le attività di ricerca del laboratorio OMBE si utilizza principalmente la microscopia a forza atomica (ma lo strumento consente anche altre tecniche di microscopia a sonda) per caratterizzare la morfologia superficiale dei campioni e altre grandezze su scala micrometrica e nanometrica.
Lo strumento in dotazione è equipaggiato con scanner PZT per scansioni su aree da 5 nm a 140 µm di lato e un rivelatore ottico con fotodiodo a quattro quadranti.

• Contact mode AFM
• Tapping Mode® AFM
• Lift Mode® AFM
• Electrostatic force microscopy
• Kelvin probe force microscopy
• Lateral force microscopy
• Transverse shear microscopy
• Torsional resonance microscopy
• Dynamic friction force microscopy
• Magnetic force microscopy
• Contact mode e Tapping Mode® in liquidi
• Dip-pen nanolithography
• Scanning tunnelling microscopy
• Atomic force spectroscopy (force volume)