Original title: Rekonstrukce iontového děla a jeho aplikace pro tvorbu tenkých vrstev a nanostruktur
Translated title: Reconstruction of ion gun and its application for deposition of thin films and nanostructures
Authors: Novák, Tomáš ; Mach, Jindřich (referee) ; Voborný, Stanislav (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2011
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Bakalářská práce se zabývá úpravou a experimentálním využitím iontového zařízení, které vytváří a transportuje svazek iontů dusíku o energiích desítek až stovek eV. V kombinaci s galliovou efúzní celou toto zařízení slouží k depozici tenkých vrstev nitridu gallitého (GaN). Zkrácením jeho iontově-optické části byl výrazně zvýšen proud dusíkového iontového svazku. Zachování ultravakuových podmínek v depoziční komoře je zajištěno diferenciálním čerpáním systému. Optimalizací provozních parametrů upraveného iontového děla byly nalezeny profily proudové hustoty iontového svazku vhodné k experimentům s depozicí GaN. Depoziční rychlost systému se díky zesílení iontového svazku zvýšila z desetin nm/h na více než 10 nm/h. Jako substrát pro depozici slouží k experimentům popsaným v této práci monokrystalický křemík (111). Při depozicích GaN byl sledován vliv množství dopadajícího gallia a iontů dusíku na růst vrstev. Dále byl zkoumán vliv zlatých nanočástic nanesených na substrát na růst GaN vrstvy. Vzorky byly analyzovány elektronovým mikroskopem a mikroskopem atomárních sil. Bylo pozorováno několik specifických morfologií deponovaných vrstev. This bachelor´s thesis deals with modification and experimental application of the ion device, generating and transporting nitrogen ion beam with energy in a range of 10-100 eV. Together with gallium effusion cell, this device can be used for deposition of gallium nitride (GaN) thin films. Nitrogen ion beam current significantly increased by shortening the optical part of the ion gun. A differential pumping provides the system with ultrahigh-vacuum conditions in the deposition chamber. Profiles of ion current density, appropriate for GaN depositions, were found by the optimization of potentials applied on electrodes of the ion gun. Due to increase of nitrogen-ion current, the depositon rate of the system raised from about tenth of nm/h to more than 10 nm/h. For experiments described in this paper, monocrystalline silicon (111) was used as a substrate. The effect of gallium and nitrogen ion fluxes on GaN growth was investigated, together with the effect of gold nanoparticles on a GaN growth. Thin films were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). Several specific morphologies of thin films were observed.
Keywords: Gallium nitride; gold nanoparticles.; ion beam deposition; low energy ions; thin films; depozice iontovými svazky; ionty s nízkou energií; Nitrid gallitý; tenké vrstvy; zlaté nanočástice.

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/607

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-573262


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses