|
|
Metoda termální desorpční spektroskopie (TDS) a její aplikace pro výzkum povrchových procesů
Potoček, Michal ; Čech, Vladimír (oponent) ; Pavlík, Jaroslav (oponent) ; Dub, Petr (vedoucí práce)
Metoda termální desorpční spektroskopie (TDS) je obecná metoda pro povrchovou analýzu adsorbovaných molekul. Práce se v 1. kapitole zabývá teoretickými základy této metody a ukazuje princip desorpčního procesu ovlivněného podpovrchovou difuzí. Kapitola 2 se nejprve věnuje praktickému využití metody TDS při detekci povrchových molekul a určením vazebné energie. Experimenty byly zaměřeny na detekci povrchových adsorbantů a nečistot na povrchu desek Si. Druhá část této kapitoly se zabývá desorpcí atomů tenkých vrstev Ga a jejich podpovrchovou difuzi. Proces difuze Ga byl také pozorován hmotnostní spektrometrií sekundárních iontů (SIMS) a numericky simulován.
|
|
|
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.
|
|
|
Charakterizace 1-D nanostruktur metodami SPM
Škoda, David ; Čech, Vladimír (oponent) ; Pavlík, Jaroslav (oponent) ; Dub, Petr (vedoucí práce)
Dizertační práce je zaměřena na charakterizaci uhlíkových nanotrubic a stříbrných nanodrátu rastrovací sondovou mikroskopií -- rastrující tunelovou mikroskopií (STM), mikroskopií atomárních sil (AFM), vodivostní mikroskopií AFM (CAFM) a mikroskopií blízkého pole (SNOM). Uhlíkové nanotrubice byly analyzovány mikroskopiemi STM, AFM a CAFM. V navržené aparatuře byly připraveny stříbrné nanodráty depozicí do polykarbonátových membrán, analyzovány z hlediska geometrie (AFM), lokální vodivosti (CAFM) a optických vlastností (SNOM, mikroreflexní spektroskopie). Bylo zjištěno, že preferenční typ uhlíkových nanotrubic závisí na zpusobu jejich výroby. Vodivostní měření prokázala obdobnou citlivost na rozložení multivrstev nanotrubic jako u STM. Stříbrné nanodráty odpovídají svojí geometrií depozičním podmínkám (AFM), vykazují polovodičové chování (CAFM) a po osvětlení bílým světlem vyzakazují lokalizované plasmonové rezonance.
|
|
|
Optimization of a Parallel Mechanism Design with Respect to a Stewart Platform Control Design
Březina, Lukáš ; Palčák,, František (oponent) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Singule, Vladislav (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
The proposed work is dealing with an optimal model of a parallel manipulator dynamics for a control design purposes. The approach is based on modeling of the system dynamics in Matlab Simmechanics followed by the model linearization. The obtained linear model may be simply inspected from the controllability and observability point of view. It is also computational modest thanks to its simplicity. This is demonstrated on designing of a two – layer control for a model of a Stewart platform. The control based on such a linear model was successfully tested on the original nonlinear model. The essential part of the the work is dealing with modeling of uncertain parameters in the dynamic model of the Stewart platform and DC motor Maxon RE 35. The proposed approach is based on modeling of a parametric uncertainty where the uncertainty is defined individually for particular elements of the model state matrices. The uncertainty itself is set by the difference between parameters of corresponding matrices of the nominal linear model and model with maximally perturbed parameters. The obtained uncertain model is for its form suitable for the robust control design methods, for example via minimizing an H-infinity norm. The method was used for a compensation of the shifting of the linearization operating points in the Stewart platform and for compensation of the modeling inaccuracy of selected parameters in the Stewart platform and the DC motor model. The obtained models (SimMechanics and uncertain state - space) were compared with the single linear actuator of the Stewart platform. The difference between the simulated SimMechanics model and measured data was almost completely covered by the uncertain model. The method is highly versatile and applicable on any state-space model.
|
|
|
Surface and Mechanical Properties of Thin Films
Pálesch, Erik ; Klapetek, Petr (oponent) ; Skuhurov,, Andrey (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The doctoral thesis deals with the study of morphology and mechanical properties of thin plasma polymer films based on tetravinylsilane monomer and its mixtures with oxygen and argon. Thin films were prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition on silicon and glass substrates. Atomic force microscopy was used for characterization of thin film surface and for depiction of composite interphase with functional interlayer. Mechanical properties of thin films, namely Young’s modulus and hardness, were studied by cyclic nanoindentation technique. Nanoindentation device was also used to carry out scratch test, which was helpful to describe adhesion of films to substrate. In this thesis the influence of deposition conditions on surface and mechanical properties of thin films prepared in continual and pulse wave on planar substrates is discussed. Also, the suitability of few atomic force microscopy techniques for depiction of composite interphase was reviewed.
|
|
|
Polymerní kompozity s vyššími užitnými vlastnostmi
Bábík, Adam ; Lapčík,, Lubomír (oponent) ; Prokeš, Jan (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Polymerní kompozity s vyššími užitnými vlastnostmi jsou materiály, u kterých je kladen důraz na specifické chemické a mechanické vlastnosti s ohledem na jejich širokou míru uplatnění. Jejich hlavními výhodami jsou vysoká pevnost a houževnatost v porovnání s jejich nízkou hmotností a hustotou. Pro dobré výsledné vlastnosti je třeba zajistit vysokou adhezi výztuže a matrice na jejich mezifázovém rozhraní byly připraveny vrstvy plazmově polymerovaného tetravinylsilanu (pp-TVS) na svazky skleněných vláken při různé tloušťce a efektivním výkonu. Připravené vrstvy pp-TVS byly analyzovány z hlediska chemického složení (RBS, FTIR, XPS) a také mechanických vlastností (NI-AFM). Pro posouzení míry adheze byly použity testy pro smykovou pevnost na rozhraní a test vytrhávání svazku vláken na rozhraní vlákno matrice.
|
|
|
Study of Thin-Film Surfaces
Trivedi, Rutul Rajendra ; Fejfar, Antonín (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent) ; Šikola, Tomáš (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
doctoral thesis deals with the study of surface properties of single-layer and multilayer thin films deposited from of vinyltriethoxysilane and tetravinylsilane monomers. It also deals with adhesion characterization of single layer tetravinylsilane films. The plasma polymerized thin films were prepared under steady-state deposition conditions on polished silicon wafers using plasma-enhanced chemical vapor deposition. The surface properties of the films were been characterized by different scanning probe microscopy methods and nanoindentation techniques such as conventional depth-sensing nanoindentation and load-partial-unload (cyclic) nanoindentation. While, the nanoscratch test was used to characterize the film adhesion properties. Single layer films prepared at different deposition conditions were characterized with respect to surface morphology and mechanical properties (Young’s modulus and hardness). The results of surface morphology, grain analysis, nanoindentation, finite elemental analysis and modulus mapping helped to know the hybrid nature of single layer films that were deposited at higher powers of RF-discharge. A novel approach was used in surface characterization of multilayer film by scanning probe microscopy and nanoindentation. The adhesion behavior of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness were analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by atomic force microscopy.
|
|
|
Nanolayered Composites
Kontárová, Soňa ; Salyk, Ota (oponent) ; Mistrík, Jan (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
This study is aimed at the basic research of plasma polymer films and an influence of deposition conditions on structure and properties of single-layer films and multilayers prepared by PE CVD method. Single layer and multilayered a-SiC:H films were deposited on silicon wafers from tetravinylsilane monomer (TVS) at different powers in continual and pulse regimes. The films were investigated extensively by spectroscopic ellipsometry, nanoindentation, atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Rutherford Backscattering Spectrometry (RBS), X-ray reflectivity, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and contact angle measurements to observe their optical, mechanical and chemical properties. The influence of the deposition condition on the physicochemical properties of pp-TVS films was revealed and quantified. Single layers were also exposed to UV light as post-deposition treatment to investigate aging effects and the influence of UV irradiation on their physical and chemical properties. Multilayered structures (bi-layered and 10-layered plasma polymerized films) of individual layer thickness down to 25 nm were successfully deposited and characterized by ellipsometric spectroscopy. Materials with tailored properties can be developed for nanocomposite applications and optical devices.
|
|
|
Nízkoenergiový rozptyl iontů inertních plynů na zlatých strukturách
Joch, Vítězslav ; Čech, Vladimír (oponent) ; Průša, Stanislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá srovnáním experimentálních a simulovaných výsledků nízkoenergiového rozptylu iontů. Teoreticky popisuje principy nízkoenergiového rozptylu iontů a spektrometr na Ústavu fyzikálního inženýrství. Uvádí postup přípravy vzorků s použitím roztoku koloidního zlata. Charakterizuje depozici zlatých nanočástic. Objasňuje význam a použití časových a energiových spekter nízkoenergiového rozptylu. Zmiňuje také jev kanálování v křemíkovém substrátu.
|
|
|
Deposition and analysis of DLC thin films
Rudolf, Miroslav ; Čech, Vladimír (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Diploma thesis outlines the problems during preparation and analysis of DLC:H thin films. Many scientists have been interested in these films already for several decades. In the present time, many techniques exist for their preparation and analysis. The preparation of DLC has a significant influence on their characteristics and applications. There are many criteria how to examine the films. In this thesis, the DLC:H layers prepared on the crystalline silicon by the RF-PECVD method are discussed. Subsequently, the mechanical, tribological and optical properties have been investigated. The techniques as XPS, Raman spectroscopy, reflectometry, hardness and adhesion measurements have been employed. A part of the thesis deals with the modelling of DLC and DLC:H films from the first principles. The first-principle simulation software Abinit is used for this purpose. Abinit has been distributed under the GPL. The way of selection of input parameters has been studied with respect to the convergence of the results. Attention has been paid to computing the vibrational spectra in the middle of the Brillouin zone and the overall density of electronic states of DLC cluster in a cubic supercell. These data can be compared with results experimentally obtained from Raman spectroscopy and XPS of the valence band, respectively.
|
host ::
RSS.