|
| |
|
|
Manufacturing of Relief Diffractive Structures for Optical Elements Using Electron Beam Lithograph
Daněk, Lukáš ; Urban, František (referee) ; Klapetek,, Petr (referee) ; Kolařík, Vladimír (advisor)
This thesis describes several techniques for the optimization of the manufacturing of relief diffractive structures used as optical elements by Electron beam lithograph BS600 in the Electron beam laboratory of the Institute of Scientific Instruments of the Academy of Sciences of the Czech Republic. The Electron beam lithograph BS600 was originally developed and constructed in the Institute of Scientific Instruments of the Academy of Sciences of the Czech Republic for Tesla in 1983, but is still developing, which was published. The Electron been lithograph BS600 is specific in these days because of its accelerating potential and is unique in the world because of the possibility to shape the beam. The optimization of manufacturing of relief diffractive structures, used as optical elements, was mostly reached by analysis, bringing optimal solution for the required effect. Moreover, an algorithm was developed for driving the electron beam position, shape, size and the time of each elementary exposition. The analysis showed that is convenient to use mathematical description of separate lines of diffractive structures. A separate subject was carried out for the calibration of the exposition field of the Electron beam lithograph BS600.
|
|
|
Planar Circuits Elements on Low Temperature Cofired Ceramics
Kosina, Petr ; Dřímal, Jiří (referee) ; Kolařík, Vladimír (referee) ; Šandera, Josef (advisor)
The present work deals with the design and manufacturing of 3D structures in LTCC (Low Temperatue Cofired Ceramics) technology. To use this technology LTCC workplaces have been designed and technological processes for high quality reproducible production were suggested. Technological possibilities of low temperature co-fired ceramics were demonstrated in the design and manufacturing of pressure sensors, electrode systems for ozone generators, planar circuit elements (coils and transformers) and in the design a special package for middle-power terahertz modulator. Design of selected parts of respective devices was proved by simulations in COMSOL Multiphysics. The work provides new insights into the structure of power integrated circuits sleeves and structure of electrode systems for different types of electrical discharges. Results of this work can contribute significantly in the application of planar circuit elements, in the development of different types of sensors, in the design of atypical types of packaging or in the design of electrode systems for capacitive coupled electrical discharges.
|
|
|
Reliability of Lead-free Solders and the Selected Methods to Estimate its Lifetime
Švecová, Olga ; Kolařík, Vladimír (referee) ; Urbánek,, Jan (referee) ; Šandera, Josef (advisor)
The doctoral thesis is focused on reliability of lead-free solder SAC 305. Knowledge in the field of fatigue models used in determining the lifetime of solder joints are observed in this thesis. Also such methods of predicting reliability as numerically-analytical methods or reliability experimental tests are mentioned. Practical results of reliability measurement are presented. Experimental data served as the foundation for determining empirical coefficients for the fatigue model based on deformation induced by creep of the solder, which was implemented in the ANSYS environment. Results from different methods were compared and conclusions discussing the suitability of the presented prediction methods are formulated.
|
|
|
Submicron Structures with Deep Relief — Technology of Preparation
Matějka, Milan ; Kuřitka,, Ivo (referee) ; Mgr. Petr Klapetek Ph.D (referee) ; Kolařík, Vladimír (advisor)
The dissertation thesis is focused on research and development in the field of microfabrication by the technology of electron beam lithography. In the first part of this work, the extensive study is conducted in the field of technology of electron beam lithography in terms of physical principles, writing strategies and resist materials. This is followed with description of physical principles of etching for the transfer of relief structures into substrates. The thesis describes innovative techniques in modelling, simulation, data preparation and optimization of manufacturing technology. It brings new possibilities to record deep binary or multilevel microstructures using electron beam lithography, plasma and reactive ion etching technology. Experience and knowledge in the large area of microlithography, plasma and anisotropic wet-etching of silicon have been capitalized to the design process of manufacturing of nano-patterned membranes. It was followed with practical verification and optimization of the microfabrication process.
|
|
|
Aberration Corrector for an Exclusively Low-Voltage Electron Microscopy
Bačovský, Jaromír ; Radlička, Tomáš (referee) ; Vašina, Radovan (referee) ; Kolařík, Vladimír (advisor)
Současný vývoj v oblasti nízkovoltové elektronové mikrokospie vede ke zlepšování prostorového rozlišení cestou korekce elektronově-optických vad. V posledních letech se implementace korektorů u konvenčních elektronových mikroskopů (50-200 kV) stává standardem. Nicméně zabudování korektoru do malého stolního prozařovacího mikroskopu pracujícího s nízkým urychlovacím napětím je stále výzva. Velmi vhodným řešením korekce otvorové vady u takovýchto přístrojů se zdá být koncept hexapólového korektoru založeného na bázi permantních magnetů umožňující zachovat minimální rozměry stolního transmisního mikroskopu. Přednosti a potenciál Roseho hexapólového korektoru vzhledem k použití v nízkovoltových systémech jsou předmětem kritické analýzy obsažené v této práci, včetně zásadního příspěvku tohoto korektoru k celkové chromatické vadě přístroje. Chromatická vada zůstává, navzdory veškeré snaze o její minimalizaci, zcela zásadním aspektem při návrhu korektoru. Koncept představený v rámci této dizertační práce je určen především pro skenovací prozařovací transmisní mód z důvodu omezení nárůstu chromatické vady způsobeného průchodem elektronového svazku preparátem. V práci lze také nalézt podrobný popis navržených kompenzačních systémů korektoru určených k precisnímu seřízení optické soustavy.
|
|
|
Mechanical and Electrical Properties of Thin Metal Films Deposited by Vacuum Evaporation
W. F. Yahya, Doaa ; Kolařík, Vladimír (referee) ; Štencl,, Jiří (referee) ; Šandera, Josef (advisor)
Thin layers are widely used in many fields of technology and today we can say that they are found in all modern technologies. Thin layers can be created in two ways, namely by chemical or physical means. This work focuses on the latter method, more particularly a technology of thermal evaporation of thin layers in a vacuum. The work focuses on the process principles during and after the evaporation. Much of the work focuses on the development and design of experiments. These experiments illustrate some of the phenomena that take place on thin films produced by the aforementioned technology. Work helps to better understand processes during formation of thin layers and properties that influence the quality and stability of thin films. In conclusion we describe results of experiments and new developments in the field of thin films deposition using evaporation under vakuum are summarized.
|
|
|
Dielectric metasurfaces as modern optical components
Rovenská, Katarína ; Kolařík, Vladimír (referee) ; Ligmajer, Filip (advisor)
Vďaka ich vysokej verzatilite a nízkej priestorovej náročnosti sú metapovrchy sľubným nasledovníkom tradičných optických komponentov. Táto práca sa upriamuje na metapovrchy, ktoré môžu nahradiť polvlnné doštičky a difraktívne deliče zväzku. Práca prezentuje dve stratégie výroby nanoštruktúr z oxidu titaničitého s vysokým pomerom strán -- jedna používa reaktívne iónové leptanie vrstvy TiO2 skrz kovovú masku, kým druhá používa štrukturovaný elektrónový rezist ako formu pre depozíciu atomárnych vrstiev TiO2. V závere práce sú charakterizované a analyzované optické vlastnosti vyrobených štruktúr, predovšetkým ich fázový posun a transmisivita.
|
|
|
Combined Electron Beam Lithography
Krátký, Stanislav ; Mikulík, Petr (referee) ; Škereň,, Marek (referee) ; Kolařík, Vladimír (advisor)
This thesis deals with grayscale e-beam lithography and diffractive optical elements fabrication. Three topics are addressed. The first topic is combined grayscale e-beam lithography. The goal of this task is combining exposures performed by two systems with various beam energies. This combined technique leads to a better usage of both systems because various structures can be more easily prepared by one electron beam energy than by the other. The next topic is the optimization of shape borders of exposing structures that are defined by image input. The influence of such optimization on exposure data preparation is evaluated, as well as the exposure time and the change of optical properties of testing structures. The possibility of deep multilevel diffractive optical element fabrication in plexiglass blocks is researched as the third topic. Plexiglass can replace the system of a resist and a substrate. A new approach to writing down the structures by electron beam is presented, minimizing thermal stress on the plexiglass block during the exposure. The writing method also improves the homogeneity of exposed motifs. A method for computing the exposure dose for specific multilevel structures was designed. This method is based on the existing model of proximity effect computation and it minimizes the computing time necessary to obtain the exposure doses.
|
|
|
Alternative approaches for Preparation of AlN Nanolayers by Atomic Layer Deposition
Dallaev, Rashid ; Krčma, František (referee) ; Kolařík, Vladimír (referee) ; Sedlák, Petr (advisor)
Nitrid hliníku (AlN) je slibný polovodivý materiál s velkou mezerou v pásu. Tenké filmy AlN nacházejí uplatnění v různých elektronických a optoelektronických zařízeních. V první řadě je cílem výzkumu prezentovaného v rámci této disertační práce představit nové prekurzory do procesu ALD pro depozici tenkých vrstev AlN. Navrhované prekurzory jsou lepší než tradiční prekurzory buď v nákladové efektivnosti nebo reaktivitě. Část disertační práce je věnována prohloubení porozumění chemickým procesům, které probíhají během a po depozici. V tomto ohledu bylo navrženo pracovní řešení ke zlepšení chemického složení výsledných filmů a ke zmírnění nedostatků, například oxidace. Dalším důležitým aspektem této studie je důkladná analýza fenoménu vodíku v tenkých vrstvách AlN ALD. Vodíkové nečistoty byly zkoumány pomocí přesných a pokročilých technik patřících do skupin analýzy iontovým paprskem (IBA).
|
guest ::
RSS feed.