|
|
Elipsometrie tenkých vrstev
Novotný, Zbyněk ; Navrátil, Karel (oponent) ; Nebojsa, Alois (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem stárnutí tenkých vrstev Co a Cu na Si substrátu, připravených metodou IBAD. Proces stárnutí vrstev v závislosti na době vystavení vlivu atmosféry za pokojových podmínek je sledován spektroskopickou elipsometrií (VIS+UV) a mikroskopií atomárních sil. V případě tenkých vrstev Co byla pozorována inkubační doba trvající přibližně čtyři dny, během které dochází ke změnám v optických parametrech vrstvy bez měřitelných změn stavu topografie povrchu. Bezkontaktní mikroskopií atomárních sil byl pozorován růst přechodové vrstvy v ostrůvkovitém režimu. V průběhu stárnutí tenkých vrstev Cu byla pozorována dvě stádia růstu přechodové vrstvy - nukleační a růstové. Oba časové úseky růstu přechodové vrstvy vykazují přímou logaritmickou závislost. Bezkontaktní mikroskopií atomárních sil byl pozorován růst přechodové vrstvy. Časovým měřením pomocí mikroskopie atomárních sil v bezkontaktním režimu byl zdokumentován průběh tvorby jedné monovrstvy přechodové vrstvy. Součástí diplomové práce byla také série experimentů prováděných ve vysokovakuové aparatuře, při kterých byla studována fázová transformace tenkých vrstev Fe (22 monovrstev) na Cu(100) stabilizovaných absorpcí CO. Transformace z fcc fáze na bcc fázi byla indukovaná Ar+ iontovým svazkem s energií iontů v rozsahu (0,5-4) keV. Průběh transformace Fe vrstvy byl sledován povrchovým magneto-optickým Kerrovým jevem, spektroskopií Augerových elektronů a difrakcí pomalých elektronů.
|
|
|
Analysis of a-SiOC:H films by selected spectroscopic techniques
Ondreáš, František ; Zmeškal, Oldřich (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
This bachelor thesis deals with preparation of thin plasma polymer films on the basis of tetravinylsilane by plasma-enhanced chemical vapour deposition and film characterization by selected spectroscopic techniques. The theoretical part is a background research about plasma chemistry and spectroscopic methods of characterisation of thin plasma polymer films. The practical part consisted of preparation of two series of samples and their characterization. Prepared thin plasma polymer films were characterized by selected spectroscopic techniques. Thickness and optical constants were determined by spectroscopic elipsometry. Chemical structure was characterized by infrared spectroscopy. The results indicate the possibility of managing physico-chemical properties of thin plasma polymer films on the basis of tetravinylsilane by deposition conditions and thus possibility of preparation materials tailored to a variety of applications.
|
|
|
Infrared spectroscopy of thin films
Kiss, Andrej ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The objective of this Bachelor thesis is a literary research in the fields of thin films, plasma enhanced chemical vapor deposition technique, and Fourier transform infrared spectroscopy in order to measure the infrared spectra of thin films and characterise its chemical structure based on the measured spectra. Five samples of plasma polymer films of tetravinylsilane, deposited on silicon wafers using plasma enhanced chemical vapor deposition with effective power ranging from 2 to 150 W were measured with Fourier transform infrared spectroscope. The measurement revealed the chemical bonds present in the five samples and how the structure changed with changing effective power. The decrease in the absorption bands with hydrogen presence suggest an increase of crosslinking with enhanced power. Also, the decrease in the band with silicon presence provides evidence for the increase of C/Si ratio. These results help us understand the characteristics of these thin films and contribute to the understanding the plasma enhanced chemical vapor deposition process.
|
|
|
Theoretical Study of Magnetic Anisotropy in MgO-based Magnetic Tunnel Junctions
Vojáček, Libor ; Li,, Jing (oponent) ; Chshiev,, Mairbek (vedoucí práce)
A magnetic tunnel junction (MTJ) is a spintronic device commercially used in highly sensitive hard disk drive reading heads. Since 2007 it has helped to sustain the exponential increase in the magnetic storage density. Moreover, it also became the building block of the fast, durable, power-efficient, and non-volatile magnetic random-access memory (MRAM). Just like reading heads, this new type of solid-state memory uses MTJs based on crystalline magnesium oxide (MgO) along with 3d metallic magnetic elements (Fe and Co). Strong magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the metal|MgO interface is needed to provide long-term thermal memory stability as the device is downscaled. This work will analyze the magnetocrystalline anisotropy (MCA) of body-centered cubic Fe, Co, and Ni on MgO using ab initio simulations. Numerical code will be developed to calculate the shape anisotropy, crucial to consider in addition to MCA, because together they add up to the effective anisotropy. Finally, a calculation of MCA based on the second-order perturbation theory will be implemented. This will enable us to link the observed anisotropic properties directly to the system’s electronic structure (the band structure and density of states).
|
|
|
Příprava tenkých vrstev organických polovodičů vakuovým napařováním
Schön, Martin ; David, Jan (oponent) ; Salyk, Ota (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o přípravě tenkých vrstev organických molekulárních látek a vlastnostech souvisejících, jako je morfologie a čistota. K přípravě tenkých vrstev byla použita metoda vakuového napařování, protože zkoumané materiály jsou velmi málo rozpustné. Vlastnosti připravených vrstev jsou zkoumány především za použití infračervené spektroskopie (FTIR) a skanovací elektronové mikroskopie. V teoretické části jsou popsány základy infračervené spektroskopie, měření spekter a jejich interpretace. Dále je zde popsán proces tvorby tenkých vrstev. V experimentální části je popsána použitá vakuová technika a měřící přístroje, postup jednotlivých měření a uveden přehled zkoumaných materiálů. Bylo zkoumáno celkem 12 vybraných derivátů diketopyrrolopyrrolů (DPP). Diketopyrrolopyrroly (DPP) a jejich deriváty projevují zajímavé chemické i fyzikální vlastnosti a předpokládá se možnost jejich budoucího využití, především v elektronickém průmyslu.
|
|
|
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.
|
|
|
Plazmochemická depozice vrstev z plynné fáze
Žák, Luboš ; Salyk, Ota (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Diplomová práce se v teoretické části zaměřuje na rešerši současného stavu poznání v oblasti plazmatu, plazmové polymerace a charakterizace tenkých vrstev mikroskopickými a spektroskopickými technikami. Experimentální část popisuje technologii plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD) a vybrané analytické techniky. Vysoká reprodukovatelnost přípravy vrstev je zabezpečena přesným řízením depozičních podmínek, monitorováním plazmatu a analýzou plazmových produktů při použití hmotnostní spektrometrie. Výsledky práce prokázaly souvislost mezi složením, chemickou strukturou, optickými vlastnostmi, mechanickými vlastnostmi materiálu a efektivním výkonem použitým pro depozici vrstev.
|
|
| |
|
|
Application of Scanning Probe Microscopy for the Study of Ultrathin Films and Nanostructures
Neuman, Jan ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; Mašláň, Miroslav (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
The doctoral thesis is focused on the study of ultrathin layers and the utilization of atomic force microscopy (AFM) for their characterization. Morphological changes of ultrathin layer of gold on silica substrates at elevated temperatures were experimentally investigated. It was found that surface modification influences the formation of the voids in the gold layer. By the controlled dewetting of gold layer is possible to influence the formation of gold islands at elevated temperatures. Precise surface modification by electron beam lithography enabled preparation of ordered arrays of gold islands with the uniform size in range of 50 – 400 nm. It is also shown, that the increase of annealing temperature to 1000 °C induces embedding of the gold islands into the substrate. This phenomenon is probably caused by the silica transfer from the area bellow the islands to the rim. AFM methods are suitable for characterization of above mentioned nanostructures. The AFM working under the ultra-high vacuum conditions was developed at the Institute of Physical Engineering. Piezoelectric actuators are utilized for the sample approach and adjustment of the mirror used in optical detection system. The optimization was achieved by the systematic study of the driving pulse parameters. High stability and operating speed was achieved by the experimental measurements of the actuator response to the pulse shape and repetition frequency.
|
|
|
Monitorování plazmochemického procesu s využitím hmotnostní spektrometrie
Ondra, Zdeněk ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá plazmochemickou depozicí z plynné fáze (PECVD) a použitím hmotnostní spektrometrie ke sledování procesů v plazmatu během depozice tenké vrstvy. Při procesu tvorby tenké vrstvy nanášené na křemíkovou podložku byl použit elektrický výboj hořící v parách tetravinylsilanu. Bylo charakterizováno pozadí spektrometru, plazmového reaktoru se zbytkovými plyny při základním vakuu a monitorován proces plazmové polymerace. Tento děj byl monitorován za zvyšujícího se efektivního výkonu (2-150 W). Získaná hmotnostní spektra byla interpretována a podrobně popsána. Produkty plazmatu, které vykazovaly největší změnu, byly poté charakterizovány při měření časového průběhu během depozice vrstvy.
|
host ::
RSS.