Laboratory for Thin Films

• prof. dr. sc. Mladen Petravić
• izv. dr. sc. Robert Peter  
• izv. prof. dr. sc. Aleš Omerzu
• izv. prof. dr. sc. Ivana Jelovica Badovinac
• doc. dr. sc. Ivna Kavre Piltaver
• izv. prof. dr. sc. Gabriela Ambrožić 
• Daria Jardas Babić

Istraživanje svojstava različitih poluvodičkih ili izolatorskih filmova dobivenih tehnikom depozicijom atomskih slojeva. 

Prilikom narastanja poluvodičkih ili izolatorskih filmova tehnikama depozicije atomskih slojeva (Atomic Layer Deposition, ALD) ili depozicije atomskih slojeva potpomognute plazmom (Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition, PEALD), u matrici materijala mogu ostati različite nečistoće, npr. vodik u cinkovom oksidu ili klor u titanijevom dioksidu. Koncentracije i vrste nečistoća i točkastih defekata mogu imati ključnu ulogu u kemijskim i fizikalnim svojstvima materijala, npr. utjecati na vodljivost materijala ili njegovu kristalnu strukturu.

U našim istraživanjima proučavali smo prisutnost rezidualnog klora u tankim TiO₂ filmovima narastanima ALD i PEALD tehnikama, pomoću masenog spektrometra sekundarnih iona (SIMS) i spektroskopijom fotoelektrona rendgenskim zrakama (XPS).

Također, istražena je mogućnost kontrole veličine zrnaca TiO₂ filmova anatazne faze narastanih na različitim podlogama. Istovremeno, proučio se utjecaj temperature ALD procesa na kristaliničnost i veličinu zrnca. Morfologija dobivenih ALD filmova analizirana je pretražnim elektronskim mikroskopom (eng. Scanning Electron Microscope, SEM). 

Proučavali smo svojstva zaštitnih tankih Al₂O₃ filmova narastanih ALD i PEALD tehnikama na površini celuloze. Tanki slojevi Al₂O₃ filmova na površini vlaknastih celuloznih materijala učinkovito spriječavaju difuziju kisika i spontano zapaljenje celuloze pri povišenim temperaturama.

1. K. Ashurbekova, E. Modin, H. Hano, K. Ashurbekova, I. Šarić, R. Peter, M. Petravić, A. Chuvilin, A. Abdulagatov, M. Knez, In Situ Investigation of Thermally Induced Surface Grapheniztion of Polymer-Derived Ceramic (PDC) Coatings from Molecular Layer (MLD) Deposited Silicon-Based Preceramic Thin Films, Chemistry of materials, 35, 8092-8100 (2023).
2. O. Yurkevich, E. Modin, I. Šarić, R. Peter, M. Petravić, M. Knez, Introducing a Robust Flexible Conductive Hybrid: Indium Oxide-ParyleneC Obtained by Vapor Phase Infiltration, Chemistry of materials, 35, 7529-7541 (2023).
3. T. Sharifi, K. Salamon, M. Bohač, R. Peter, T. Čižmar, M. Petravić, K. Juraić, I. Grčić, A. Gajović, Photocatalytic properties of semi-transparent WxTi1-xO2 thin films for water treatment, Catalysus today, 413-415, 113904 (2023).
4. I. Marić, G. Dražić, E. Radin, R. Peter, M. Škarabić, T. Jurkin, A. Pustak, N. Baran, L. Mikac, M. Ivanda et al. Impact of platinum loading and dispersion on the catalytic activity of Pt/SnO2 and Pt/a-Fe2O3, Applied surface science, 607, 155073 (2023).
5. M. Petković Didović, I. Jelovica Badovinac, Ž. Fiket, J. Žigon, M. Rinčić Mlinarić, G. Čanadi Jurešić, Cytotoxicity of Metal Ions Released from NiTi and Stainless Steel Orthodontic Applicances, Part 1: Surface Morphology and Ion Release Variations, Materials, 16, 4156 (2023).
6. R. Peter, A. Omerzu, I. Kavre Piltaver, R. Speranza, K. Salamon, M. Podlogar, K. Velican, M. Percic, M. Petravic, Large enhancement of visible light photocatalytic efficiency of ZnO films doped in-situ by copper during atomic layer deposition growth, Ceramics International 49, 35229-35238 (2023).
7. B. Mifka, M. Tališman Prtenjak, I. Kavre Piltaver, D. Mekterović, J. Kruzmić, M. Marcius, I. Ciglenečki, Intense desert dust event in the northern Adriatic (March 2020); insights from the numerical model application and chemical characterization results, Earth Space Sci.,10 e2023EA002879 (2023).
8. Đurasović, G. Štefanić, G. Dražić, R. Peter, Z. Klencsár, M. Marciuš, T. Jurkin, M. Ivanda, S. Stichleutner, M. Gotić, Microwavw-Assisted Synthesis of Pt/SnO2 for the Catalytic Reduction of 4-Nitrophenol to 4-Aminophenol, Nanomaterials 13 (17), 2481 (2023).
9. D. Čakara, R. Peter, M. Finšgar, Optical Properties and Formation of Corrosion Inhibitor Films at the Cu/Cu2O/H2O Interface, Surfaces and interfaces, 32, 1021108 (2022).
10. G. Begić, M. Petković Didović, S. Lučić Blagojević, I. Jelovica Badovinac, J. Žigon, M. Perčić, O. Cvijanović Peloza, I. Gobin, Adhesion of oral bacteria to commercial d-PTFE membranes: Polymer microstructure makes a difference, International journal of molecular sciences, 23, 2983 (2022).
11. M. Sigler Zekanović, G. Begić, S. Mežnarić, I. Jelovica Badovinac, R. Krištof, D. Tomić Linšak, I. Gobin, Effect of UV Light and Sodium Hypochlorite on Formation and Destruction of Pseudomonas fluorescens Biofilm in Vitro, Publications MDPI, 10, 1901 (2022).
12. N. Novosel, D. R. Gongora, Z. Jagličić, E. Tafra, M. Basletić, A. Hamzić, T. Klaser, Ž. Skoko, K. Salamon, I. Kavre Piltaver, M. Petravić, B. Korin-Hamzić, S. Tomić, B. P. Gorshunov, T. Zhang, T. Ivek, M. Čulo, Grain-Size Induced Collapse of Variable Range Hopping and Promotion of Ferromagnetism in Manganite La0.5Ca0.5MnO3, Crystals, 12, 724 (2022).
13. M. Tkalčević, D. Boršak, I. Periša, I. Bogdanović-Radović, I. Šarić Janković, M. Petravić, S. Bernstorff, M. Mičetić, Multiple exciton generation in 3D ordered networks of Ge quantum wires in alumina matrix, Materials, 15, 5353, 11 (2022).
14. O. Yurkevich, E. Modin, I. Šarić, M. Petravić, M. Knez, Entropy-Driven Self-Healing of Metal Oxides Assisted by Polymer-Inorganic Hybrid Materials, Adv. Mater., 2202989 (2022).
15. Ž. Petrović, A. Šarić, I. Despotović, J. Katić, R. Peter, M. Petravić, M. Ivanda, M. Petković, Surface Functionalisation of Dental Implants with a Composite Coating of Alendronate and Hydrolysed Collagen: DFT and EIS Studies, Materials, 15, 5127 (2022).
16. K. Ashurbekova, K. Ashurbekova, B. Alonso-Lerma, I. Šarić, L. Barandiaran, E. Modin, M. Petravić, R. Perez-Jimenez, M. Knez, Biocompatible Silicon-Based Hybrid Nanolayers for Functionalization of Complex Surface Morphologies, ACS. Appl. Nano Mater., 5, 2, 2762-2768 (2022).
17. M. Vrankić, A. Šarić, T. Nakagawa, Y. Ding, I. Despotović, L. Kanižaj, H. Ishii, N. Hiraoka, G. Dražić, D. Lützenkirchen-Hecht, R. Peter, M. Petravić, Pressure-induced and flaring photocatalytic diversity of ZnO particles hallmarked by finely tuned pathways, J. Alloy Compd., 894, 162444 (2022).
18. G. Ondrašek, I. Jelovica Badovinac, R. Peter, M. Petravić, J. Macan, Z. Rengel, Humates and Chlorides Synergistically Increase Cd Phytoaccumulation in Strawberry Fruits, Heightening Health Risk from Cd in Human Diet, Exposure and Health, 14, 393–410 (2022).
19. S. Mežnarić, I. Jelovica Badovinac, I. Šarić, R. Peter, M. Kolympadi Markovic, G. Ambrožić, Ivana Gobin, Superior UVA-photocatalytic antibacterial activity of a double-layer ZnO/Al2O3 thin film grown on cellulose by atomic layer deposition (ALD), J. Environ. Chem. Eng., 10, 108095 (2022).
20. I. Šarić, M. Kolympadi Markovic, R. Peter, P. Linić, K. Wittine, I. Kavre Piltaver, I. Jelovica Badovinac, D. Marković, M. Knez, G. Ambrožić, In-situ multi-step pulsed vapor phase surface functionalization of zirconia nanoparticles via copper-free click chemistry, Appl. Surf. Sci, 539, 148254, 10 (2021).
21. K. Ashurbekova, K. Ashurbekova, I. Saric, E. Modin, M. Petravic, I. Abdulagatov, A. Abdulagatov, M. Knez, Radical-triggered cross-linking for molecular layer deposition of SiAlCOH hybrid thin films, ChemComm, 57, 2160-2163(2021).
22. K. Ashurbekova, K. Ashurbekova, I. Saric, M. Gobbi, E. Modin, A. Chuvilin, M. Petravic, I. Abdulagatov, M. Knez, Ultrathin Hybrid SiAlCOH Dielectric Films through Ring-Opening Molecular Layer Deposition of Cyclic Tetrasiloxane, Chem. Mater., 33, 1022-1030 (2021).
23. A. Omerzu, R. Peter, D. Jardas, I. Turel, K. Salamon, M. Podlogar, D. Vengust, I. Jelovica Badovinac, I. Kavre Piltaver, M. Petravic, Large enhancement of photocatalytic activity in ZnO thin films grown by plasma-enhanced atomic layer deposition, Surfaces and Interfaces, 23, 100984 (2021).
24. R. Peter, M. Petravić, Initial stages of oxide formation on copper surfaces during oxygen bombardment at room temperature, J. Phys. Chem. C, 125, 25290–25297 (2021).
25. H. Otmančić, M. Ivanko, D. Pop Acev, E. Kamenar, I. Jelovica Badovinac, S. Šapalj, Corrosion of dental alloys used for mini implants in simulated oral environment, International journal of electrochemical science, 16, 21085 (2021).
26. M. Malenica, M. Vukomanović, M. Kurtjak, V. Masciotti, S. dal Zilio, S. Greco, M. Lazzarino, V. Krušić, M. Perčić, I. Jelovica Badovinac et al. Perspectives of Microscopy Methods for Morphology Characterization of Extracellular Vesicles from Human Biofluids, Biomedicine, 9, 603 (2021).
27. G. Ondrašek, F. Kranjčec, L. Filipović, V. Filipović, M. Bubalo Kovačić, I. Jelovica Badovinac, R. Peter, M. Petravić, J. Macan, Z. Rengel, Biomass bottom ash & dolomite similarly ameliorate an acidic low-nutrient soil, improve phytonutrition and growth, but increase Cd accumulation in radish, Sci. Total Environ. 753, 141902 (2021).
28. G. Ambrožić, M. Kolympadi Markovic, R. Peter, I. Kavre Piltaver, I. Jelovica Badovinac, Duško Čakara, D. Marković, M. Knez, Building organosilica hybrid nanohemispheres via thiol-ene click reaction on alumina thin films deposited by atomic layer deposition (ALD), J. Colloid Interface Sci. 560 (2020).
29. M. K. Markovic, R. Peter, I. Jelovica Badovinac, I. Sarić, M. Perčić, R. Radičić, D. Marković, M. Knez, G. Ambrožić, ‘Sandwich’-like hybrid ZnO thin filmsproduced by a combination of atomic layer deposition and wet-chemistry using a mercapto silane as single organic precursor, Nanotechnology 31,185603 (2020).
30. R. Peter, K. Salamon, A. Omerzu, J. Grenzer, I. Jelovica Badovinac, I. Šarić, M. Petravić, Role of Hydrogen-Related Defects in Photocatalytic Activity of ZnO Films Grown by Atomic Layer Deposition, J. Phys. Chem. C 124, 8861–8868 (2020).
31. I. Jelovica Badovinac, R. Peter, A. Omerzu, K. Salamon, I. Šarić, A. Samaržija, M. Perčić, I. Kavre Piltaver, G. Ambrožić, M. Petravić, Grain size effect on photocatalytic activity of TiO2 thin films grown by atomic layer deposition, Thin Solid Films 709, 138215 (2020).
32. Ž. Petrović, A. Šarić, I. Despotović, J. Katić, R. Peter, M. Petravić, M. Petković, A New Insight into Coating’s Formation Mechanism Between TiO2 and Alendronate on Titanium Dental Implant, Materials 13, 3220 (2020).
33. M. Tkalčević, L. Basioli, K. Salamon, I. Šarić, J.S. Parramon, M. Bubaš, I. Bogdanović-Radović, S. Bernstorff, Z. Fogarassy, K. Balázsi, M. Petravić, M. Mičetić, Ge quantum dot lattices in alumina prepared by nitrogen assisted deposition: Structure and photoelectric conversion efficiency, Solar Energy Materials and Solar Cells 218,110722 (2020).
34. K. Ashurbekova, K. Ashurbekova, I. Šarić, E. Modin, M. Petravić, I. Abdulagatov, A. Abdulagatov, M. Knez, Molecular layer deposition of hybrid siloxane thin films by ring opening of cyclic trisiloxane (V3D3) andazasilane, Chem. Commun. 56, 8778-8781 (2020).
35. M. Fenero, M. Knez, I. Saric, M. Petravic, H. Grande, J. Palenzuela, Omniphobic Etched Aluminum Surfaces with Anti-Icing Ability, Langmuir, 36, 37, 10916-10922 (2020).
36. I. Jelovica Badovinac, I. Kavre Piltaver, R. Peter, I. Šarić, M. Petravić, Formation of oxides on CoCrMo surfaces at room temperature: An XPS study, Appl.Surf.Sci. 471, 475 (2019).
37. I. Šarić, R. Peter, M.K. Markovic, I.Jelovica Badovinac, C. Rogero, M. Ilyn, M. Knez, G. Ambrožić, Introducing the concept of pulsed vapor phase copper-free surface click-chemistry using the ALD technique, Chem. Commun. 55, 3109-3112 (2019).
38. K. Salamon, M. Mičetić, J. Sancho-Parramon, I. Bogdanović Radović, Z. Siketić, I. Šarić, M. Petravić, B. Bernstorff, -TaON thin films: production by reactive magnetron sputtering and the question of non-stoichiometry, J. Phys. D. 52, 30 (2019).
39. N. Nekić, I. Šarić, K. Salamon, L. Basioli, J. Sancho-Parramon, J. Grenzer, R. Hübner, S. Bernstorff, M. Petravić, M. Mičetić, Preparation of non-oxidized Ge quantum dot lattices in amorphous Al2O3, Si3N4 and SiC matrices, Nanotechnology 30, 33 (2019).
40. M. Vrankić, A. Šarić, S. Bosnar, D. Pajić, J. Dragović, A. Altomare, A. Falcicchio, J. Popović, M. Jurić, M. Petravić, I. Jelovica Badovinac, G. Dražić, Magnetic oxygen stored in quasi-1D form within BaAl2O4 lattice, SciRep, 9, 15158 (2019).
41. A. Omerzu, I. Šarić, I. Kavre Piltaver, M.Petravić, T. Kapun, J. Zuleb, S. Stifter, K. Salamon, Prevention of spontaneous combustion of cellulose with a thin protective Al2O3 coating formed by atomic layer deposition, Surf.Coat.Techn. 333, 81 (2018).
42. I. Šarić, J. Jurec, E. Reijerse, N. Maltar-Strmečki, B. Rakvin, M. Kveder, Impact of disorder on formation of free radicals by gamma-irradiation: Multi-frequency EPR studies of trehalose polymorphs, Journal of physics and chemistry of solids, 123, 124-132(2018).
43. I. Šarić, J. Jurec, E. Reijerse, B. Rakvin, M. Kveder, Impact of disorder on formation of free radicals by gamma-irradiation: Multi-frequency EPR studies of trehalose polymorphs, J. Phys. Chem. Solids 123, 124-132 (2018).
44. I. Šarić, R. Peter, I. Kavre Piltaver, I. Jelovica Badovinac, K. Salamon, M.Petravić, Residual chlorine in TiO2 films grown at low temperatures by plasma enhanced atomic layer deposition, Thin Solid Films 628, 142 (2017).
45. I. Kavre Piltaver, R. Peter, I. Šarić, K. Salamon, I. Jelovica Badovinac, K. Koshmak, S. Nannarone, I. Delač Marion, M.Petravić, Controlling the grain size of polycrystalline TiO2 films grown by atomic layer deposition, Appl. Surf. Sci. 419, 564 (2017).
46. S. Kraljević Pavelić, V. Micek, A. Filošević, D. Gumbarević, P. Žurga, A. Bulog, T. Orct, Y. Yamamoto, T. Preočanin, J. Plavec, R. Peter, M. Petravić, D. Vikić-Topić, K.Pavelić, Novel, oxygenated clinoptilolite material efficiently removes aluminium from aluminium chloride-intoxicated rats in vivo, Micropor.Mesoporous Materials 249, 146 (2017).
47. J. Katić, M. Metikoš-Hukovića, I. Šarić, M. Petravić, Electronic structure and redox behavior of tin sulfide films potentiostatically formed on tin, J. Electrochem. Soc. 164, C383 (2017).
48. R. Peter, I. Šarić, I. Kavre Piltaver, I. Jelovica Badovinac, M. Petravić, Oxide formation on chromium metal surfaces by low-energy oxygen implantation at room temperature, Thin Solid Films 636, 225 (2017).
49. R. Peter, I. Šarić, M.Petravić, Enhanced Oxidation of Nickel at Room Temperature by Low-energy Oxygen Implantation, Croat. Chem. Acta 90, 2 (2017).
50. I. Kavre Piltaver, I. Jelovica Badovinac, R. Peter, I. Šarić, M.Petravić, Modification of molybdenum surface by low-energy oxygen implantation at room temperature, Appl. Surf. Sc. 425, 416 (2017).
51. K. Salamon, M. Buljan, I. Šarić, M. Petravić, S. Bernstorff, Ta2N3 nanocrystals grown in Al2O3 thin layers, Beilstein J. Nanotechnol. 8, 2162 (2017).

Uređaj za depoziciju atomskih slojeva (Atomic Layer Depostion, ALD)

Oprema je kupljena u sklopu projekta Razvoj istraživačke infrastrukture na kampusu Sveučilišta u Rijeci (RISK), koji je sufinancirala Europska unija iz Europskog fonda za regionalni razvoj.

Opis:

Uređaj za depoziciju atomskih slojeva (ALD) je tehnika koja se koristi za depoziciju tankih anorganskih filmova s velikom preciznošću kontrole debljine.

Namjena:

ALD je tehnika depozicije iz pare kojom se mogu narastati tanki filmovi na površinama različitih podloga: planarnim objektima, poroznim materijalima i kompleksnim 3D objektima. Karakterističan ALD proces se sastoji od pulsiranja najčešće dva prekursora u plinovitoj fazi koji reagiraju s površinom podloge. Ovaj proces se ponavlja sve dok se ne postigne željena debljina filma. Zbog samoograničavajuće prirode ALD kemijskih procesa moguće je narastanje uniformnih slojeva jednake debljine bez obzira na geometriju supstrata, precizno kontroliranje sastava i debljine filma. U našem ALD sistemu najčešće se sintetiziraju oksidni tanki filmovi kao što su: ZnO, Al2O3, TiO2, SiO2 i nitridi: AlN, TiN, Si3N4.

Tehničke specifikacije:

Uređaj za depoziciju tankih filmova (ALD) – sistem Beneq TFS 200

• Raspon temperatura sinteze: 25 – 500 °C
• Maksimalne dimenzije uzorka (obična komora): promjer 200 mm, visina 3 mm. 
• Maksimalne dimenzije uzorka (3D komora): promjer 200 mm, visina 95 mm. 
• Sistem kapacitivne plazme (RF od 13,6 MHz, snaga plazme do 300 W).
• Generator ozona (ozon se može koristiti kao izvor za ALD sintezu).
• 4 tekuća spremnika prekursora spojena na sistem. 

Godina proizvodnje:

2015.

Izvor financiranja:

EFRR projekt “Razvoj istraživačke infrastrukture na Kampusu Sveučilišta u Rijeci’’.

Kontakti:

doc. dr. sc. Iva Šarić (+ 385 51 584 638, iva.saric@uniri.hr)

Pjeskarnik LN-SBC350

Opis:

• Pištolj za pjeskarenje reguliran sa pedalom
• Fleksibilno crijevo
• Veliki prozor
• Velika vrata sa oba dvije strane
• Ciklone osigurava kontinuiranu ekstrakciju prašine i pijeska
• Unutarnje svijetlo

Tehnički podaci:

Veličina spremnika	945x605x605/380mm
Sveukupna dimenzija	1000x610x1630mm
Radni tlak	4-8 bara
Maks. radni tlak	8 bara
Dužina rukavici	630mm
Promjer rukavici	180mm
Veličina spremnika	18kg
Napon	220V, 50Hz
Kontrolna jedinica	12V

Oprema:

• 6 keramičkih mlaznica (3kom 6mm, 3 kom 7mm)
• 2 pištolja za pjeskarenje (industrial)
• 5 podmetaća
• 5 zaštitine folije za unutrnje svijetlo
• 1 rola teflona
• Spremnik
• Kontrolna pedala

Marka: Lincos
Kategorija: Uređaji za pjeskarenje
Product-SKU: LN-SBC350
Težina: 105 kg

Industrijski kompresor, 100ltr, 2.2 kW, 8bara CC-10021

Tehnički podaci:

• Snaga 2.2kW
• Napon 230V
• Spremnik 100l
• Ulazni zračni kapacitet: 320l/min
• Dovod zraka 192l/min
• Broj okretaja 1400 okr/min
• Radni tlak 8 bara
• Broj cilindara 2
• Broj klipa 2
• Težina 48kg
• Dimenzije 1050X400X740mm

Marka: Lincos
Kategorija: Klipni kompresori
Product-SKU: CC-10021
Težina: 48 kg

Programibilna peć Carbolite Gero CTF 12/65/550