|
|
Design of secondary electron detector for ultrahigh vacuum electron microscope
Skladaný, Roman ; Zigo, Juraj (referee) ; Bábor, Petr (advisor)
In this master’s thesis, a mechanical design of an in-column secondary electrons (SE) detector is presented. It is an ultravacuum compatible fibre-scintillation detector designed for use in an ultrahigh vacuum scanning electron microscope (UHV SEM). The designed in-column SE detector was manufactured and tested upon overcoming R&D challenges. The first section of this thesis deals with theoretical basis needed for understanding of functional principles of UHV SEM system and means of SE’s detection. In the second section, mechanical design of the in-column SE detector is described. The last section describes functionality of the designed detector. Effectiveness of light shielding of the detector was tested and the detective quantum efficiency was measured. Finally, images created by the designed in-column detector and an in-chamber SE detector were evaluated and compared.
|
|
|
Semiconductor diagnostics and monitoring of chemical reactions by SIMS method
Janák, Marcel ; Skladaný, Roman (referee) ; Bábor, Petr (advisor)
Hmotnostná spektrometria sekundárnych iónov s analýzou doby letu (TOF-SIMS) patrí vďaka vysokej citlivosti na prvkové zloženie medzi významné metódy analýzy pevných povrchov. Táto práca demonštruje možnosti TOF-SIMS v troch odlišných oblastiach výskumu. Prvá časť práce sa zaoberá lokalizáciou defektov vysokonapäťových polovodičových súčiastok, ktorá je nevyhnutná k ich ďalšiemu skúmaniu metódou TOF-SIMS. Bola navrhnutá experimentálna zostava s riadiacim softvérom umožňujúca automatizované meranie záverného prúdu v rôznych miestach polovodičový súčiastok. Druhá časť práce sa zaoberá kvantifikáciou koncentrácie Mg dopantov v rôznych hĺbkach vzoriek AlGaN. Kvantifikácia je založená na metóde RSF a umožňuje charakterizáciu AlGaN heteroštruktúr určených na výrobu tranzistorov s vysokou elektrónovou mobilitou (HEMT) alebo na výrobu rôznych optoelektronických zariadení. Sada 12 AlGaN kalibračných vzoriek dopovaných Mg, určených na kvantifikáciu hĺbkových profilov, bola pripravená metódou iónovej implantácie. Posledná časť práce demonštruje možnosti metódy TOF-SIMS vo výskume heterogénnej katalýzy. Hlavným objektom nášho výskumu je dynamika oxidácie CO na oxid uhličitý na polykryštalickom povrchu platiny za tlakov vysokého vákua. V tejto práci prezentujem prvé TOF-SIMS pozorovanie časopriestorových vzorov v reálnom čase, ktoré vznikajú v dôsledku rôzneho pokrytia povrchu Pt reaktantmi. Výsledky TOF-SIMS experimentu boli porovnané s výsledkami podobného experiment v rastrovacom elektrónovom mikroskope (SEM).
|
|
|
Adaptation of the UHV SEM system for growth and characterization of nanostructures
Skladaný, Roman ; Mach, Jindřich (referee) ; Páleníček, Michal (advisor)
This bachelor thesis presents mechanical design of an objective protection of ultrahigh vacuum scanning electron microscope (UHV SEM), which is a part of a complex modular UHV system used for growth, observation and characterisation of nanostructures. Main physical and technical working principles of the UHV SEM system are explained. Furthermore, adaptation of a Knudsen cell used for growth of ultrathin layers in the UHV SEM system is described. Finally, a mechanical design of a shutter reducing overheating and contamination of objective during in situ growth and observation of nanostructures is drafted. The objective shutter also protects the sample from ambient heat radiation in case that sample is cooled to cryogenic temperatures.
|
|
|
Semiconductor diagnostics and monitoring of chemical reactions by SIMS method
Janák, Marcel ; Skladaný, Roman (referee) ; Bábor, Petr (advisor)
Hmotnostná spektrometria sekundárnych iónov s analýzou doby letu (TOF-SIMS) patrí vďaka vysokej citlivosti na prvkové zloženie medzi významné metódy analýzy pevných povrchov. Táto práca demonštruje možnosti TOF-SIMS v troch odlišných oblastiach výskumu. Prvá časť práce sa zaoberá lokalizáciou defektov vysokonapäťových polovodičových súčiastok, ktorá je nevyhnutná k ich ďalšiemu skúmaniu metódou TOF-SIMS. Bola navrhnutá experimentálna zostava s riadiacim softvérom umožňujúca automatizované meranie záverného prúdu v rôznych miestach polovodičový súčiastok. Druhá časť práce sa zaoberá kvantifikáciou koncentrácie Mg dopantov v rôznych hĺbkach vzoriek AlGaN. Kvantifikácia je založená na metóde RSF a umožňuje charakterizáciu AlGaN heteroštruktúr určených na výrobu tranzistorov s vysokou elektrónovou mobilitou (HEMT) alebo na výrobu rôznych optoelektronických zariadení. Sada 12 AlGaN kalibračných vzoriek dopovaných Mg, určených na kvantifikáciu hĺbkových profilov, bola pripravená metódou iónovej implantácie. Posledná časť práce demonštruje možnosti metódy TOF-SIMS vo výskume heterogénnej katalýzy. Hlavným objektom nášho výskumu je dynamika oxidácie CO na oxid uhličitý na polykryštalickom povrchu platiny za tlakov vysokého vákua. V tejto práci prezentujem prvé TOF-SIMS pozorovanie časopriestorových vzorov v reálnom čase, ktoré vznikajú v dôsledku rôzneho pokrytia povrchu Pt reaktantmi. Výsledky TOF-SIMS experimentu boli porovnané s výsledkami podobného experiment v rastrovacom elektrónovom mikroskope (SEM).
|
|
|
Design of secondary electron detector for ultrahigh vacuum electron microscope
Skladaný, Roman ; Zigo, Juraj (referee) ; Bábor, Petr (advisor)
In this master’s thesis, a mechanical design of an in-column secondary electrons (SE) detector is presented. It is an ultravacuum compatible fibre-scintillation detector designed for use in an ultrahigh vacuum scanning electron microscope (UHV SEM). The designed in-column SE detector was manufactured and tested upon overcoming R&D challenges. The first section of this thesis deals with theoretical basis needed for understanding of functional principles of UHV SEM system and means of SE’s detection. In the second section, mechanical design of the in-column SE detector is described. The last section describes functionality of the designed detector. Effectiveness of light shielding of the detector was tested and the detective quantum efficiency was measured. Finally, images created by the designed in-column detector and an in-chamber SE detector were evaluated and compared.
|
|
|
Adaptation of the UHV SEM system for growth and characterization of nanostructures
Skladaný, Roman ; Mach, Jindřich (referee) ; Páleníček, Michal (advisor)
This bachelor thesis presents mechanical design of an objective protection of ultrahigh vacuum scanning electron microscope (UHV SEM), which is a part of a complex modular UHV system used for growth, observation and characterisation of nanostructures. Main physical and technical working principles of the UHV SEM system are explained. Furthermore, adaptation of a Knudsen cell used for growth of ultrathin layers in the UHV SEM system is described. Finally, a mechanical design of a shutter reducing overheating and contamination of objective during in situ growth and observation of nanostructures is drafted. The objective shutter also protects the sample from ambient heat radiation in case that sample is cooled to cryogenic temperatures.
|
guest ::
