Nanopatterning della superficie del diamante attraverso la deposizione di copolimeri a blocchi

Il processo di nanopatterning, ovvero la modificazione della superficie di un materiale, consente la creazione di materiali nanostrutturati con funzionalità avanzate per applicazioni nella sensoristica o per fabbricare dispositivi elettronici. Durante il corso degli anni sono state utilizzate diverse tecniche per il nanopatterning, le quali però richiedono tempi di lavorazione lunghi e spesso necessitano di apparecchiature costose. Un esempio di tecnica che rappresenta lo stato dell’arte è la litografia elettronica, la quale permette di realizzare pattern con risoluzione nanometrica sfruttando microscopi elettronici per impressionare un resist depositato sul campione, processo realizzabile tipicamente solo su piccole aree. Nell’ambito della tesi viene quindi proposta e studiata una tecnica di nanopatterning più rapida legata all’utilizzo dei copolimeri a blocchi. I copolimeri a blocchi sono catene polimeriche composte da due monomeri alternati; quando questi polimeri vengono depositati su un substrato e sottoposti ad un trattamento termico di durata e temperatura controllati, si riorganizzano formando strutture nanometriche ordinate su larga scala. Il film nanostrutturato che si ottiene viene utilizzato come maschera per trasferire il pattern sulla superficie del diamante mediante la tecnica del Reactive Ion Etching (RIE). La superficie così modificata verrà utilizzata per sviluppare elettrodi ibridi diamante/grafite per applicazioni nell’elettrochimica che, grazie all’elevata area superficiale, garantirebbe un incremento del segnale registrato rispetto ad elettrodi non nanostrutturati.