|
|
Studium produktů nízkoteplotního plazmatu pomocí hmotnostní spektrometrie a jejich vztah k chemii tenkých vrstev
Maršálek, Blahoslav ; Bránecký, Martin (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce byla analýza a interpretace spekter tetravinylsilanu v závislosti na výkonu výboje plazmatu s cílem najít vztah mezi produkty plazmatu, depozicí vrstvy a chemií tenké vrstvy. Dalším cílem bylo realizovat literární rešerši z oblasti plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD) a hmotnostní spektrometrie. Technologie nízkoteplotního plazmatu na bázi organokřemičitanů umožňuje syntézu specifických materiálů s řízenými chemickými a fyzikálními vlastnostmi. Cílená syntéza povrchů s řízenými vlastnostmi je určena atomárními a molekulárními procesy v plazmatu, které jsou odpovědné za stavbu chemické struktury a výsledného materiálu ve formě tenké vrstvy. V této práci byla pro detekci a kvantifikaci částic produkovaných v procesu PECVD použita hmotnostní spektrometrie, která je jednou z metod umožňující charakterizovat a identifikovat produkty plazmatu. Analýza hmotnostních spekter odhalila, že molekuly, které jsou odpovědné za růst vrstvy, obsahují uhlík a křemík. Rychlost depozice stanovená metodou in situ spektroskopické elipsometrie kvantitativně koreluje s tokem částic uhlíku a křemíku, které jsou chemisorbované na povrchu filmu. Poměr uhlíku a křemíku deponovaného na povrchu také silně koreluje s poměrem toku C/Si výkonově řízených plazmat. Příspěvek křemík obsahujících částic jako stavebních bloků k růstu vrstvy se snižuje s rostoucím výkonem a představuje 20 % (2 W), 5 % (10 W) a pouze 1 % (75 W) z celkového chemisorbovaného podílu. Tento poměr mezi vázanými částicemi obsahujícími křemík a uhlíkovými částicemi ovlivňuje prvkové složení a chemickou strukturu deponovaných vrstev. Vztahy mezi plazmochemickými procesy a adhezí částic na povrchu jsou poměrně složité. Adheze částic křemíku nejprve prudce roste až k maximu při 25 W a poté postupně klesá, což je charakteristické pro tzv. PECVD s nedostatkem prekurzorů. Podobně je tomu s koncentrací vinylových skupin začleněných do deponované vrstvy a podíl sp2 hybridizace uhlíku, které korelují s toky částic příslušného plazmatu. Práce prokázala, že hmotnostní spektroskopie je vhodnou metodou pro studium plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Technologie PECVD je perspektivní pro nanášení vrstev s obsahem křemíku, což je technologicky využitelné v mnoha směrech materiálového výzkumu.
|
|
|
Povrchové a mechanické vlastnosti a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev
Plichta, Tomáš ; Shukurov, Andrey (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Dizertační práce se zabývá přípravou a charakterizací tenkých a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev připravených pomocí plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Tetravinylsilan (TVS) a jeho směsi s argonem a kyslíkem byly použity pro depozice vrstev jak na planární substráty, tak na svazky vláken. Hlavními charakterizačními technikami byla studována topografie vrstev, a to pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM), jejich mechanické vlastnosti pomocí nanoindentace a míra adheze vrstev k substrátu vrypovou zkouškou. Mezi další analyzované vlastnosti patřilo vnitřní pnutí či frikční koeficient. Zvláštní pozornost byla věnována adhezní práci a jejímu stanovení. Tyto znalosti byly dále aplikovány při přípravě povrchových úprav skleněných vláken a následně polymerních kompozitů. Ty byly testovány pomocí vytlačovacího testu a smykového testu krátkých trámečků. Na základě výsledků byly stanoveny vlivy depozičních podmínek a vztahy mezi studovanými vlastnostmi a veličinami.
|
|
|
Mechanická odezva skleněnými vlákny vyztuženého polymerního kompozitu
Širjovová, Veronika ; Svěrák, Tomáš (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem mechanických vlastností polymerních kompozitů vyztužených skleněnými vlákny v závislosti na povrchové úpravě vláken a na objemovém podílu vláken v kompozitu. Testovanými vzorky byly kompozitní trámečky tvořené matricí z polyesterové pryskyřice vyztuženou dlouhými skleněnými vlákny bez povrchových úprav a s komerční lubrikací. Pro posouzení míry adheze na rozhraní mezi výztuží a matricí byly prováděny smykové a ohybové testy. Teoretická část představuje literární rešerši o kompozitech, jejich složkách (matrice, výztuž, mezifáze) a způsobech testování jejich mechanických vlastností. Experimentální část popisuje použité materiály, postupy a metody. Ve výsledkové části je uvedeno posouzení vlivu daných podmínek na smykovou a ohybovou pevnost kompozitu.
|
|
|
Vývoj a aplikace UHV zařízení pro depozice tenkých vrstev (Atomární a iontové svazkové systémy)
Mach, Jindřich ; Čech, Vladimír (oponent) ; Lencová, Bohumila (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
V disertační práci je popsán vývoj dvou zařízení pro přípravu ultratenkých vrstev v UHV (ultravysoké vakuum) podmínkách. Je zde stručně popsána teorie atomárních svazků a dále pak podrobněji konstrukce uvedených zdrojů. V první části je popsána konstrukce termálního atomárního zdroje navrženého pro formování svazků atomů kyslíku nebo vodí-ku. Dále je uveden návrh a konstrukce iontově-atomárního zdroje pro depozici s asistencí iontových svazků. Zařízení kombinuje principy efuzní cely s elektronově srážkovým ionto-vým zdrojem generující ionty o energii iontů (30-100 eV). Zdroj byl uspěšně užit pro de-pozici GaN vrstev na Si(111) 7x7 za pokojové teploty.
|
|
|
Souběžné měření povrchového potenciálu a transportní odezvy grafenových Hallových struktur
Štrba, Lukáš ; Čech, Vladimír (oponent) ; Bartošík, Miroslav (vedoucí práce)
Grafén je polokov s nulovým pásom zakázaných energií. Pomocou hradlového napätia je možné meniť polohu jeho Fermiho hladiny a tým meniť koncentráciu voľných nosičov náboja. V tejto práci sme súbežne merali povrchový potenciál pomocou Kelvinovej sondovej silovej mikroskopie (KPFM) a transportnú odozvu grafénovej Hallovej štruktúry pri rôznych relatívnych vlhkostiach a pri priloženom hradlovom napätí. Taktiež sa pozorovala transportná odozva grafénovej Hallovej štruktúry po modifikácií metódou lokálnej anodickej oxidácie (LAO).
|
|
|
Povrchové úpravy skleněných vláken pro polymerní kompozity
Knob, Antonín ; Marek,, Aleš (oponent) ; Burša, Jiří (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na přípravu polymerních kompozitů vyztužených skleněnými vlákny s řízenou mezifází tvořenou plazmově polymerovanými mezivrstvami na bázi tetravinylsilanu a směsí tetravinylsilanu s kyslíkem. Tenké polymerní vrstvy se specifickými fyzikálně-chemickými vlastnostmi a tloušťkou byly deponovány se záměrem zlepšení adheze na kompozitním rozhraní skleněné vlákno/polyesterová matrice. Povrchová modifikace skleněných vláken byla provedena s využitím plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD) využívající nízkoteplotního RF plazmatu. Proces byl kontrolován pomocí efektivního výkonu a depozičního času a výsledky vyhodnoceny ve vztahu k tloušťce mezivrstvy a různým depozičním podmínkám. Připravené mezivrstvy byly analyzovány z hlediska chemického složení fyzikálně-chemických vlastností za použití metod XPS, RBS, ERDA, FTIR a spektroskopické elipsometrie. Vybrané mechanické vlastnosti byly charakterizovány pomocí AFM. Mechanická odezva plazmových mezivrstev byla vyhodnocena pomocí testu krátkých trámečků a přímé metody testování smykové pevnosti na rozhraní využívající mikroindentaci. Smykové selhání mezifáze bylo kontrolováno dle experimentálních a modelových dat pomocí smykové pevnosti na rozhraní mezivrstva/vlákno.
|
|
|
Adhesion characterization of thin plasma-polymer films
Pálesch, Erik ; Klapetek, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with characterization of adhesion of plasma polymer films deposited on silicon wafers. The samples included organosilicon thin films based on tetravinylsilane monomer prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition. Scratch test was used to characterize film adhesion employing nanoindentation measurements. Adhesion of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness was analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by scanning probe microscope working in atomic force microscopy mode.
|
|
|
Povrchové úpravy skleněných vláken s využitím plazmové nanotechnologie
Sedlák, Filip ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na depozici tenkých vrstev na skelná vlákna pomocí metody plazmochemické depozice z plynné fáze za použití tetravinylsilanu jako monomeru a následná výroba polymerních kompozitů s takto upravenými vlákny a matricí z nenasycené polyesterové pryskyřice. Pomocí infračervené spektroskopie a spektroskopické elipsometrie byly pozorovány chemické a optické vlastnosti připravených tenkých vrstev. Vliv připravené tenké vrstvy na smykové pevnosti kompozitního materiálu byl posuzován pomocí short beam shear testu.
|
|
|
Tenké vrstvy připravené v RF doutnavém výboji a jejich fyzikálně-chemické vlastnosti
Bránecký, Martin ; Boušek, Jaroslav (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Diplomová práca je v teoretickej časti zameraná na literárnu rešerš zaoberajúcou sa tvorbou tenkých vrstiev, plazmou, analýzou plazmy pomocou hmotnostnej spektrometrie a plazmovou polymerizáciou. Ďalej táto časť popisuje analýzu tenkých vrstiev pomocou optických metód spektroskopickej elipsometrie a FT-IR spektroskopie. Experimentálna časť práce popisuje materiály používané pri príprave tenkých vrstiev ako aj popis aparatúry, ktorá slúži pre prípravu tenkých vrstiev technológiou plazmochemickej depozície z plynnej fázy (PE CVD). Presné monitorovanie a riadenie depozičných podmienok, monitorovanie plazmy a jej produktov hmotnostnou spektrometriou zabezpečia vysokú reprodukovateľnosť prípravy tenkých vrstiev. Posledná časť práce popisuje výsledky merania skupiny vzoriek vytvorených tenkých vrstiev a ich vyhodnotenie elipsometrom, hmotnostným spektrometrom a FT-IR spektroskopom s ohľadom na depozičné podmienky.
|
|
|
Mechanická odezva dlouhými vlákny vyztuženého polymerního kompozitu
Škriniarová, Nina ; Prokeš, Jan (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na sledování mechanické odezvy dlouhými vlákny vyztuženého polymerního kompozitu. Součástí této práce byla příprava testovacích tělísek polymerního kompozitu, jehož matrice byla vyztužena komerčně upravenými skleněnými vlákny a pro porovnání byla připravena i tělíska z povrchově neupravených skleněných vláken. Kromě přípravy tělísek obsahujících dlouhá skleněná vlákna byla připravena i tělíska obsahující dlouhá uhlíková vlákna. Pro sledování mechanické odezvy připravených kompozitních tělísek byla použita smyková a ohybová zkouška. Mechanická odezva připravených tělísek byla vyhodnocena pomocí univerzálního testovacího přístroje ZWICK Z010 a data byla zpracována a vyhodnocena v programu OriginPro 8. Díky vyhodnocení mechanické odezvy připravených testovacích tělísek byla posouzena adheze na rozhraní vlákno-matrice. Posouzením této mechanické odezvy respektive adheze lze posoudit i efektivitu komerční povrchové úpravy vláken a standardizovat měření pro porovnání dalších možností povrchových úprav.
|
host ::
RSS.