Functionele coatings voor poeders en partikels met behulp van atomaire laag depositie

Groep: CoCooN

Promotor: Christophe Detavernier

Begeleiding: Geert Rampelberg, Véronique Cremers

Inlichtingen: tel. 09/264.43.42 of contacteer rechtstreeks een betrokken persoon (de contact-gegevens opvragen door op de naam te klikken)

Atomaire laag depositie (ALD) is een nanotechnologie voor het aanbrengen van functionele dunne coatings op 3D oppervlakken. De grootste commerciële doorbraak van deze technologie gebeurde ongeveer 10 jaar geleden binnen het domein van de micro-elektronica, waar het onontbeerlijk bleek voor de verdere miniaturisatie van transistoren. Naast dit belangrijke succesverhaal werd ALD de laatste jaren ook geïntroduceerd in de zonnecellenindustrie, voor het verbeteren van de efficiëntie van zonnecellen, en werd sterke vooruitgang geboekt in de ontwikkeling van ALD voor flexibele substraten, zoals flexibele elektronica. Dankzij de mogelijkheid tot het coaten van 3D oppervlakken blijkt ALD eveneens de technologie bij uitstek voor de functionalisering van poeders en partikels. Mogelijke toepassingen zijn te vinden in LED verlichting, Li-ion batterijen, katalysatoren, farmaceutica,… Internationaal is de race ingezet naar het commercialiseren van ALD voor poedertechnologie!

CoCooN was één van de eerste onderzoeksgroepen wereldwijd die er met succes in slaagde om ALD op poeders toe te passen. Sinds enkele jaren worden via verschillende projecten nieuwe toepassingsgebieden onderzocht, evenals de mogelijkheid tot commercialisering van de technologie via een spin-off bedrijf. Met de bouw van een nieuw toestel komen nieuwe mogelijkheden binnen bereik, wat uiteraard veel extra onderzoek vereist.

 

Figuur 1: ZnO nanopoeder, gecoat met 21 nm TiN m.b.v. plasma-geassisteerde ALD. 

Figuur 1: ZnO nanopoeder, gecoat met 21 nm TiN m.b.v. plasma-geassisteerde ALD.


In het kader van dit thesisvoorstel zal een uniek depositiesysteem dat aan UGent ontwikkeld en gepatenteerd werd, gebruikt worden om m.b.v. conventionele (“thermische”) en plasma-geassisteerde ALD dunne coatings aan te brengen op het oppervlak van poeders. De bedoeling bestaat erin om de ALD processen te optimaliseren, de afgezette coatings en hun functionaliteit te karakteriseren en de voor- en nadelen van plasmageassisteerde ALD t.o.v. thermische ALD in kaart te brengen. Ook de voorwaarden en vereisten voor opschaling en commercialisering kunnen onderzocht worden.