Un nuovo strumento multifunzionale per le nanotecnologie
Il successo delle nanotecnologie un impatto determinante su numerosi campi, tra cui ad esempio quello dell’elettronica organica, della biomedicina e del fotovoltaico. Il volume crescente e la diversità dei prodotti mettono in luce l’assoluta necessità di creare tecnologie di caratterizzazione dei nano-oggetti flessibili e multimodali in un unico strumento. Il progetto UNIVSEM (Universal SEM as a multi-nano-analytical tool), finanziato dall’UE, ha riunito un gruppo complementare di partner industriali e accademici, la cui sinergia ha portato a diversi prodotti commerciali. Finora, l’integrazione tra microscopia elettronica a scansione (SEM) e fascio ionico focalizzato (FIB), con analizzatori aggiunti, ha dato prova di essere una realizzazione complessa. Le attività dei partner del progetto hanno portato a diversi sviluppi innovativi: l’integrazione di uno spettrometro di massa a ioni secondari e con tempo di volo (TOF-SIMS) mediante FIB; un microscopio a scansione di sonda (SPM) ad alta velocità e vuoto-compatibile con ampio range di scansione; l’integrazione di un microscopio Raman confocale. Inoltre, sono stati sviluppati e integrati nuovi rivelatori di elettroni, un rivelatore di catodoluminescenza e un FIB xeno-plasma, e le prestazioni SEM complessive sono state migliorate. Il primo risultato del progetto riguarda una tecnica di microscopia correlativa che combina la microscopia SEM e l’immaginografia Raman confocale all’interno di un unico sistema integrato. Questa combinazione offre chiari vantaggi per gli utenti per quanto riguarda la completa caratterizzazione del campione. La microscopia SEM è una tecnica eccellente per la visualizzazione di strutture campione superficiali su scala nanometrica. L’immaginografia Raman confocale è un importante metodo spettroscopico di rilevazione dei componenti chimici e molecolari nei campioni. Il microscopio di recente sviluppo ha permesso, per la prima volta, l’acquisizione di immagini SEM e Raman dalla stessa area del campione e una correlazione delle informazioni ultra-strutturali e chimiche. Un altro risultato di successo del progetto è dato dall’integrazione della microscopia SEM e SPM con la tecnologia TOF-SIMS, la quale offre capacità di analisi senza precedenti. La tecnologia TOF-SIMS fornisce limiti di rivelazione migliori, maggiore risoluzione spaziale, profili di profondità e la capacità di rilevare le specie isotopiche. Gli esperti prevedono che la commercializzazione di questi strumenti registrerà un impatto determinante su numerose industrie, grazie alla rete di distribuzione globale in continua crescita di una piccola e media impresa partner. Si prevede che lo strumento multimodale stimoli lo sviluppo delle nanotecnologie e un controllo di qualità migliore in una miriade di settori, tra cui medicina legale, geologia, biologia e optoelettronica.
Parole chiave
Strumento multifunzionale, analisi su nanoscala, microscopia elettronica a scansione, immaginografia Raman confocale
