|
|
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.
|
|
|
Selektivní růst GaN nanostruktur na křemíkových substrátech
Knotek, Miroslav ; Novák, Tomáš (oponent) ; Voborný, Stanislav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá depozicí tenkých vrstev nitridu gallia na křemíkové substráty pokryté maskami z negativního rezistu HSQ. Rezist byl strukturován elektronovou litografií za účelem vytvoření masek, ve kterých bylo dosaženo selektivního růstu GaN krystalů. Růst vrstev GaN byl prováděn pomocí metody MBE. Byly studovány různé podmínky depozice pro dosažení požadovaného selektivního růstu.
|
|
|
Selektivní růst gallium-nitridových tenkých vrstev na substráty pokryté maskou z pyrolyzovaného rezistu
Novák, Tomáš ; Kostelník, Petr (oponent) ; Voborný, Stanislav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá depozicí tenkých vrstev GaN aselektivním růstem Ga a GaN s využitím masek z pyrolyzovaného rezistu. Na křemíkových substrátech byly elektronovou litografií a pyrolýzou rezistu připraveny uhlíkové masky. Na substráty s maskami bylo poté metodou molekulární svazkové epitaxe (MBE) nanášeno Ga a GaN. Při depozicích Ga bylo dosaženo selektivní tvorby Ga ostrůvků, což bylo využito k růstu GaN krystalků metodou pulsní depozice. Experimenty také ukázaly, že přímou depozicí GaN metodou MBE lze na substráty s uhlíkovými maskami selektivně nanášet vrstvy GaN, kdy vrstva roste pouze v oblastech mimo masku. Výsledky vysvětluje zvýšená povrchová difúze gallia na povrchu uhlíkových masek.
|
|
|
Vývoj atomárních a iontových svazkových zdrojů
Šamořil, Tomáš ; Lencová, Bohumila (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Úkolem diplomové práce bylo provedení optimalizace iontově-atomárního zdroje, která povede ke zlepšení vlastností iontově-atomárního svazku. Zlepšení parametrů svazku zvyšuje účinnost iontově-atomárního zdroje při depozicích ultratenkých gallium nitridových vrstev (GaN), jež jsou důležité pro výzkum v oblasti mikroelektroniky a optoelektroniky. Po uskutečnění optimalizace byly při nižších teplotách substrátu (
|
|
|
Sekvenční růst GaN nanokrystalů na substrát SiO2 modifikovaný metodou FIB
Flajšmanová, Jana ; Voborný, Stanislav (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na selektivní růst gallia (Ga) a nitridu gallia (GaN). V teoretické části je stručně popsán růst ultratenkých vrstev s ohledem na GaN a techniky jeho přípravy. Experimentální část se zabývá depozicemi Ga a GaN na křemíkový substrát Si(1 1 1). Substrát s nativní vrstvou oxidu křemičitého (SiO2) byl modifikován fokusovaným iontovým svazkem (FIB). GaN bylo deponováno sekvenčně užitím procesu postnitridace. Vzorky byly studovány mikroskopem atomárních sil (AFM), rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS) a rastrovacím elektronovým mikroskopem (SEM).
|
|
|
Optimalizace vysokofrekvenčního atomárního disociačního zdroje pro depozici GaN
Kern, Michal ; Wertheimer, Pavel (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá sprevádzkovaním a optimalizáciou vysokofrekvenčného atomárneho disociačného zdroja dusíka pre depozíciu GaN. Teoretická časť sa zaoberá atomárnymi zdrojmi, rastom ultratenkých vrstiev a problematikou vysokofrekvenčných obvodov, s dôrazom na ich návrh pomocou Smithových diagramov. Taktiež pojednáva o metódach prípravy GaN ultratenkých vrstiev a nanostĺpcov. V experimentálnej časti je popísaný návrh a samotná realizácia rôznych kongurácii vyrovnávacej jednotky impedancie pre atomárny zdroj dusíku. Pomocou tejto vyrovnávacej jednotky bolo dosiahnuté zapálenie dusíkovej plazmy a bolo analyzované jej spektrum. Následne je popísaný návrh a realizácia ovládania vyrovnávacej jednotky pomocou krokových motorov.
|
|
|
Selektivní růst GaN na modifikovaný substrát metodou FIB
Mareš, Petr ; Voborný, Stanislav (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Práce se zabývá selektivním růstem krystalů GaN na SiO2. Teoretická část pojednává o charakteru růstu ultratenkých vrstev s důrazem na nitrid gallia a metody jeho přípravy. Teoretická část také obsahuje popis metody fokusovaného iontového svazku a základní principy dalších metod, které byly používány pro analýzu vzorků (AFM, XPS, fotoluminiscenční spektroskopie). Experimentální část se zabývá depozicí GaN na Si(111) s nativní vrstvou oxidu křemíku SiO2 (1-2 nm). Fokusovaným iontovým svazkem byly na substrátu vytvořeny vhodné struktury pro selektivní růst. Selektivního růstu bylo dosaženo pomocí metody postnitridace. Následně práce studuje principy unikátní metody pulzní depozice GaN, zejména ve vztahu k možnosti řízení velikosti krystalů GaN.
|
|
|
Selektivní růst GaN na SiN
Hulva, Jan ; Kolíbal, Miroslav (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá selektivním růstem gallia a gallium nitridu na substrátech nitridu křemíku. Depozicí nízkoenergiových dusíkových iontů je na křemíkovém substrátu vytvořena vrstva nitridu křemíku (SiN). Na této vrstvě jsou litografickou metodou lokální anodické oxidace (LAO) připraveny oxidové struktury. Tyto substráty mohou být dále modifikovány odleptáním oxidových struktur kyselinou fluorovodíkovou. Modifikované substráty jsou použity pro depozici gallia nebo gallium nitridu v podmínkách ultravysokého vakua. Poté je studováno uspořádávání deponovaného materiálu v oblastech povrchů modifikovaných LAO. Chemické složení vrstev je studováno pomocí rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a úhlově závislé XPS (AR-XPS), morfologie povrchů je měřena pomocí mikroskopu atomárních sil (AFM).
|
|
|
Preparation and analysis of nanostructures in UHV conditions
Gloss, Jonáš ; Spousta, Jiří (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
The purpose of this thesis was to study the preparation and analysis of nanostructures in Ultra High Vacuum (UHV) conditions. The theory section has a strong emphasis on Gallium Nitride (GaN) nanostructures. These were then analyzed by Scanning Tunneling Microscope (STM). In order to be able to analyze prepared samples in UHV STM, electrochemical etching of tungsten wire was carried out. This thesis gives an account on how to obtain tungsten tips for STM. The section dealing with tungsten tip fabrication includes description of electrochemical etching principle. Scanning Electron Microscope (SEM) images of etched tips and their further sharpening by Focused Ion Beam (FIB) was carried out. In this work a method for in-situ UHV STM tip revitalization by electron annealing is proposed. It was concluded that it is possible to routinely obtain tungsten tips with apex radius in the order of nanometers.
|
|
|
Měření fotoluminiscenčních vlastností ultratenkých vrstev
Metelka, Ondřej ; Mach, Jindřich (oponent) ; Šamořil, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce stručně vykládá principy a druhy luminiscence. V následující první rešeršní studii se pojednává také o zařízeních použitelných při fotoluminiscenčních experimentech, včetně jejich uspořádání. V druhé rešerši je studován vliv vlastností galium nitridových (GaN) (ultra) tenkých vrstev a jiných struktur připravených různými způsoby na tvar jejich fotoluminiscenčních spekter. V této práci je dále popsána optimalizace fotoluminiscenční aparatury umístěné na Ústavu fyzikálního inženýrství na VUT pro měření fotoluminiscenčních spekter v UV oblasti světelného záření. Úprava se týká také rozšíření měření i za nízkých teplot (návrh a konstrukce vlastního kryostatu). Závěrem je provedení testovacích měření k zjištění vlivu různých nastavení aparatury na výsledné měřené fotoluminiscenční spektrum.
|
host ::
RSS.