Fotografi av Henrik Pedersen

Henrik Pedersen

Professor

Jag undervisar inom oorganisk kemi och leder en forskargrupp som på olika sätt arbetar med CVD, Chemical Vapour Deposition, en kemisk metod för syntes av tunnfilmsmaterial.

Kemi för halvledaråldern

Forskning

Chemical Vapour Deposition (CVD) är en grundläggande process vid tillverkning av ytskikt och tunna lager av olika material. CVD-processer används för att tillverka alla typer av mikroelektroniska komponenter och är en av grundprocesserna för vår vardag i halvledaråldern. Men CVD är också en nyckelteknik för att tillverka skärverktyg för att bearbeta metaller. Min forskning handlar om att förstå och kontrollera de kemiska processerna i CVD och att utveckla bättre CVD-processer som också är mer hållbara.

Forskare visar material. Olov Planthaber
Jag studerade kemi vid Linköpings universitet 2000-2004 och doktorerade i materiefysik 2008. Efter att ha varit industriforskare på Sandvik Coromant i Stockholm 2009-2010 återvände jag till LiU och är sedan 2018 professor i oorganisk kemi. Min forskning sker i gränslandet mellan kemi, fysik, materialvetenskap och elektronik. Min forskargrupp består därför av kemister, materialvetare och fysiker.

Ett av våra pågående projekt studerar atomlagerprocessning (ALP) av olika nitrider, alltså föreningar mellan metaller och kväve. Inom ALP lägger man till och tar bort atomer från ytor för att bygga upp material med atomär precision. Ett fokus här är grupp 13-nitriderna AlN, GaN, InN och deras legeringar som är viktiga halvledare, till exempel är de grunden för lysdioder. Här forskar vi främst på de ytkemiska reaktionerna i processerna. Detta gör vi tillsammans med flera företag och använder oss av bland annat mätningar på MAX IV och genom kvantkemiska modelleringar tillsammans med professor Lars Ojamäe.

I ett annat projekt utvecklar vi en ny CVD-metod som vi kallar e-CVD, där de fria elektronerna i en plasmaurladdning används för att driva olika ytkemiska reaktioner, bland annat för att reducera metalljonerna i adsorberade källmolekyler till en metallisk film. Denna forskning bedrivs i nära samarbete med professor Daniel Lundin och vi studerar både plasmakemiska och ytkemiska reaktioner.

Vi forskar även hur CVD-processer kan styras för att deponera material på ytor med komplex topologi, till exempel med smala djupa hål, på bästa sätt. Detta behövs bland annat för att kunna göra datorminnen. Här experimenterar vi både med att lägga till olika kemiska inhibitorer och olika tunga inerta gaser.

Trots att CVD-processer spelar stor roll för vårt samhälle har det varit väldigt lite fokus på att göra dem mera hållbara. Tillsammans med flera företag och Dr. Annelie Carlson studerar vi olika CVD-processer med livscykelanalys (LCA) för att förstå dem ur ett hållbarhetsperspektiv och identifiera hur de kan göras mera hållbara, till exempel genom att designa CVD-reaktorerna på ett bättre sätt tillsammans med professor Örjan Danielsson.

Kontakta gärna mig om du är intresserad av att starta ett samarbete eller delta i ett forskningsprojekt.

Bild på material framställt med hjälp av CVD. Olov Planthaber
Undervisning

Jag undervisar kemi på grundläggande och avancerad nivå. Du träffar mig på grundkurserna inom allmän kemi och oorganisk kemi på kandidatnivå, samt på materialkemikurser på masternivå. Min grundfilosofi inom kemiundervisning är ”att lära sig kemi är att lära sig tänka kemi” och jag vill ge dig verktygen för att utveckla din egen känsla för kemin. Jag försöker hela tiden peka på hur väldigt mycket inom kemin går tillbaka till ett par enkla grundprinciper så som elektronegativitet eller atom- och molekylorbitaler. Jag försöker också förklara hur man kan förstå väldigt mycket om en molekyl från dess struktur.

Nyheter och media

Forskare pratar på en scen.

Nobelpristagare mötte gymnasieelever på LiU - en dag i fysikens tecken

En unik inspirationsdag för materialfysik samlade 440 elever från regionen till Campus Valla.

En iriserande fyrkant på ett nät.

Framgångsrikt för IFMs materialforskning i WASP-WISE pilotprojekt

WASP och WISE har nyligen beviljat bidrag till nio samarbetesprojekt, varav tre inkluderar deltagare från Institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM) vid Linköpings universitet.

Person håller en liten glänsande skiva med pincett.

Bättre digitala minnen med hjälp av ädla gaser

Framtidens elektronik kan bli ännu mindre och mer effektiv genom att fler minnesceller får plats på mindre yta. Ett sätt att uppnå det är att tillsätta ädelgasen xenon vid tillverkningen av digitala minnen. Det har LiU-forskare visat i en ny studie.

Video och podd

Podd

Forskning

Organisation

Publikationer

2025

Pamburayi Mpofu, Tommy Larsson, Oscar Alm, Jonas Lauridsen, Kenichiro Mizohata, Ben F. Spencer, Hans Högberg, Kostas Sarakinos, Henrik Pedersen (2025) On the reliability of Vegard's law in compositional analysis of chemical vapor deposited AlxTi1-xN Surface & Coatings Technology, Vol. 518, Artikel 132898 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Henrik Pedersen (2025) Halvledaråldern: kemin bakom dagens teknik
Premrudee Promdet, Pentti Niiranen, Simon Lagerkvist, Daniel Lundin, Henrik Pedersen (2025) Self-limiting deposition of copper from copper beta-diketonates and plasma electrons Journal of Vacuum Science & Technology. A. Vacuum, Surfaces, and Films, Vol. 43, Artikel 040402 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Pamburayi Mpofu, Pentti Niiranen, Oscar Alm, Jonas Lauridsen, Tommy Larsson, Henrik Pedersen (2025) Atomic layer deposition of AlxTi1-xN via co-evaporation of metal precursors Journal of Vacuum Science & Technology. A. Vacuum, Surfaces, and Films, Vol. 43, Artikel 032405 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Arun Haridas Choolakkal, Pamburayi Mpofu, Pentti Niiranen, Jens Birch, Henrik Pedersen (2025) Using a Heavy Inert Diffusion Additive for Superconformal Atomic Layer Deposition The Journal of Physical Chemistry Letters, Vol. 16, s. 2369-2372 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Arun Haridas Choolakkal, Ingemar Persson, Jarkko Etula, Emma Salmi, Taneli Juntunen, Per O A Persson, Jens Birch, Henrik Pedersen (2025) Conformal chemical vapor deposition of B4C thin films onto carbon nanotubes Nanoscale, Vol. 17, s. 5961-5971 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Nathan O'brien, Henrik Pedersen (2025) Triazenide based metal precursors for vapour deposition Dalton Transactions, Vol. 54, s. 2709-2717 (Artikel, forskningsöversikt) Vidare till DOI
Pentti Niiranen, Felicia Andersson, Daniel Lundin, Lars Ojamäe, Henrik Pedersen (2025) Plasma decomposition of ferrocene Journal of Chemical Physics, Vol. 162, Artikel 034703 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI

2024

Arun Haridas Choolakkal, Pentti Niiranen, Samira Dorri, Jens Birch, Henrik Pedersen (2024) Competitive co-diffusion as a route to enhanced step coverage in chemical vapor deposition Nature Communications, Vol. 15 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Pamburayi Mpofu, Houyem Hafdi, Jonas Lauridsen, Oscar Alm, Tommy Larsson, Henrik Pedersen (2024) A mass spectrometrical surface chemistry study of aluminum nitride ALD from tris-dimethylamido aluminum and ammonia Materials Advances, Vol. 5, s. 9259-9269 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Sachin Sharma, Laurent Souqui, Justinas Palisaitis, Duc Quang Hoang, Ivan Gueorguiev Ivanov, Per O A Persson, Hans Högberg, Henrik Pedersen (2024) On the origin of epitaxial rhombohedral-B4C growth by CVD on 4H-SiC Dalton Transactions, Vol. 53, s. 10730-10736 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Pamburayi Mpofu, Houyem Hafdi, Pentti Niiranen, Jonas Lauridsen, Oscar Alm, Tommy Larsson, Henrik Pedersen (2024) Surface chemistry in atomic layer deposition of AlN thin films from Al(CH3)3 and NH3 studied by mass spectrometry Journal of Materials Chemistry C, Vol. 12, s. 12818-12824 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Collin Rowe, Ankit Kashyap, Geetu Sharma, Naveen Goyal, Johan G. Alauzun, Sean T. Barry, Narayanan Ravishankar, Ajay Soni, Per Eklund, Henrik Pedersen, Ganpati Ramanath (2024) Nanomolecularly-induced Effects at Titania/Organo-Diphosphonate Interfaces for Stable Hybrid Multilayers with Emergent Properties ACS Applied Nano Materials, Vol. 7, s. 11225-11233 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Sachin Sharma, Justinas Palisaitis, Ivan Gueorguiev Ivanov, Per O Å Persson, Henrik Pedersen, Hans Högberg (2024) The Influence of Carbon on Polytype and Growth Stability of Epitaxial Hexagonal Boron Nitride Films Advanced Materials Interfaces, Vol. 11, Artikel 2400091 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI
Pentti Niiranen, Anna Kapran, Hama Nadhom, Martin Cada, Zdenek Hubicka, Henrik Pedersen, Daniel Lundin (2024) Plasma electron characterization in electron chemical vapor deposition Journal of Vacuum Science & Technology. A. Vacuum, Surfaces, and Films, Vol. 42, Artikel 023006 (Artikel i tidskrift) Vidare till DOI