|
|
Chemická depozice diamantových tenkých vrstev z par plynů
Kromka, Alexander
Příprava diamantových vrstev a jejich (nano-) struktur vyžaduje zvládnutí více technologických kroků. V prvním kroku „diamantové technologie” je důležité aktivovat povrch nediamantové podložky vhodným procesem známým jako nukleace nebo zárodkování. Nejčastěji se jedná o proces pokrytí povrchu podložky (nano-) částicemi diamantu nebo aktivace povrchu podložky iontovým bombardováním. Druhým klíčovým krokem je samotný růst diamantové vrstvy tzv. chemickou depozicí z par plynů (tzv. „Chemical Vapor Deposition” - CVD) za nízkých tlaků (10 ÷ 10 000 Pa) a teplot v rozsahu 250 ÷ 1000 °C, která je nejčastěji realizována v plynné směsi metanu a vodíku v systému žhaveného vlákna nebo mikrovlnného plazmatu. V tomto příspěvku jsou oba technologické kroky, nukleace a růst, diskutovány se zřetelem aktuálních trendů a experimentálních aktivit probíhajících v laboratořích Fyzikálního ústavu AV ČR (FZÚ).\n
|
|
|
Příprava 2D materiálů v ultravakuovém elektronovém mikroskopu
Dymáček, Michal ; Bartošík, Miroslav (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce je věnována přípravě vícevrstvého grafenu a h-BN pomocí metody CVD. V teoretické části této práce jsou představeny oba materiály, metoda CVD a SEM. V experimentální části je popsána aparatura a příprava vzorků, dále programy, které v rámci této práce vznikly, sloužící k analýze pořízených snímků, a provedené experimenty. Pro růst vícevrstvého grefenu byla pomocí in-situ analýzy v UHV-SEM hledána odpověď na otázku, jakým způsoben zrna vícevrstvého grafenu vznikají. Byly také provedeny první experimenty přípravy h-BN.
|
|
|
Mechanical and Electrical Properties of Microcrystalline Silicon Thin Films
Vetushka, Aliaksei ; Fejfar, Antonín (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Sládek, Petr (oponent)
Amorfní a nano- nebo mikro- krystalické tenké vrstvy křemíku jsou intenzivně studované materiály pro fotovoltaické aplikace. Jsou používány jako intrinsické vrstvy (absorbéry) v p-i-n solárních článcích. V porovnání se solárními články založenými na deskách řezaných z krystalického křemíku, tenkovrstvé články obsahují asi 100x méně křemíku a mohou být deponovány při výrazně nižších teplotách (typicky okolo 200 0 C). To umožňuje ušetřit energii nutnou pro výrobu a dovoluje použití různých levných (i ohebných) podložek. Nicméně, tyto vrstvy mají komplexní mikrostrukturu, která komplikuje měření a popis elektronického transportu fotogenerovaných nosičů náboje. Pochopení struktury a elektronických vlastností materiálů v měřítku nanometrů je přitom zásadní na cestě ke zlepšení účinnosti tenkovrstvých solárních článků. Jedním z hlavních cílů této práce je studium strukturních a mechanických vlast- ností smíšených tenkých vrstev křemíku s různými tloušťkami a strukturou. Klíčovým parametrem mikrokrystalického křemíku je krystalinita, tj. objemový podíl mikrokrys- talické fáze. Ten určuje interní strukturu vrstvy, která rozhoduje o mnoha dalších vlastnostech jako je transport...
|
|
|
Syntéza polymerů s nízkou hustotou zesítění pomocí plazmové polymerace
Kuchtová, Štěpánka ; Bránecký, Martin (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá plazmochemickou depozicí z plynné fáze (PECVD), konkrétně plazmovou polymerací, která byla použita pro syntézu tenkých polymerních vrstev s nízkou hustotu zesítění. Organokřemičité tenké vrstvy byly nanášeny na křemíkový substrát vysokofrekvenčním (RF) kapacitně vázaným plazmatem v depoziční komoře. Ke stanovení tloušťky vrstvy a jejích optických vlastností byla použita spektroskopická elipsometrie. Chemická struktura vrstev byla zkoumána prostřednictvím infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací a mechanické vlastnosti byly zkoumány nanoindentací. V souvislosti se snahou o dosažení nízké hustoty zesítění materiálu byl zkoumán vliv výkonu a self-biasu (USB) na chemickou strukturu, mechanické a optické vlastnosti připravených vrstev, které s hustotou zesítění souvisejí. Nízko zesítěné plazmové polymery se podařilo syntetizovat při self-biasu na úrovni 1 V, který odpovídá přibližně RF výkonu 0,1 W. Tento materiál lze charakterizovat hustotou 1,2 g·cm-3, modulem pružnosti 4 GPa, tvrdostí 0,04 GPa a indexem lomu 1,53 při 633 nm (vlnová délka He-Ne laseru). Infračervená spektroskopie potvrdila, že tento plazmový polymer je tvořen uhlíkovou sítí s menším množstvím zabudovaných křemíkových atomů, a především nejvyšší koncentrací vinylových skupin ve srovnání s plazmovými polymery připravenými při vyšších výkonech.
|
|
| |
|
|
Vliv elektronového svazku na grafenové polem řízené tranzistory
Mareček, David ; Čech,, Vladimír (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se věnuje elektrické vodivosti grafenu, přípravě grafenového polem řízeného tranzistoru a jeho ozařování elektronovým svazkem. Teoretická část popisuje elektrické vlastnosti grafenu, jeho přípravu pomocí metody CVD a přenos na křemíkový substrát s vrstvou SiO_2. Experimentální část této práce se zabývá přípravou grafenového polem řízeného tranzistoru pro použití v UHV podmínkách. Dále popisuje skenování elektronového svazku přes vyrobený tranzistor a tvorbu proudových map tranzistoru. V poslední části se věnuje vlivu elektronového svazku na transportní vlastnosti grafenové vrstvy a dotování grafenové vrstvy, indukované elektronovým svazkem.
|
|
|
Mechanical and Electrical Properties of Microcrystalline Silicon Thin Films
Vetushka, Aliaksei ; Fejfar, Antonín (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Sládek, Petr (oponent)
Amorfní a nano- nebo mikro- krystalické tenké vrstvy křemíku jsou intenzivně studované materiály pro fotovoltaické aplikace. Jsou používány jako intrinsické vrstvy (absorbéry) v p-i-n solárních článcích. V porovnání se solárními články založenými na deskách řezaných z krystalického křemíku, tenkovrstvé články obsahují asi 100x méně křemíku a mohou být deponovány při výrazně nižších teplotách (typicky okolo 200 0 C). To umožňuje ušetřit energii nutnou pro výrobu a dovoluje použití různých levných (i ohebných) podložek. Nicméně, tyto vrstvy mají komplexní mikrostrukturu, která komplikuje měření a popis elektronického transportu fotogenerovaných nosičů náboje. Pochopení struktury a elektronických vlastností materiálů v měřítku nanometrů je přitom zásadní na cestě ke zlepšení účinnosti tenkovrstvých solárních článků. Jedním z hlavních cílů této práce je studium strukturních a mechanických vlast- ností smíšených tenkých vrstev křemíku s různými tloušťkami a strukturou. Klíčovým parametrem mikrokrystalického křemíku je krystalinita, tj. objemový podíl mikrokrys- talické fáze. Ten určuje interní strukturu vrstvy, která rozhoduje o mnoha dalších vlastnostech jako je transport...
|
|
|
EXPERIMENTAL STUDY OF PIB-BASED CVD GRAPHENE TRANSFER EFFICIENCY
Bouša, Milan ; Kalbáč, Martin ; Jirka, Ivan ; Kavan, Ladislav ; Frank, Otakar
The transfer of graphene prepared by Chemical Vapor Deposition (CVD) from metal catalyst to target substrate is an important step in preparing desirable nanoscale structures in various fields of science, and thus searching for fast, cheap and clean method attracts great interest. Investigation of mechanical properties of graphene, which are crucial for applications in flexible electronics, performed on bendable synthetic materials, requires a transfer technique using polymers soluble in aliphatic solvents harmless for target polymer substrates. In this study we explore a dry technique using polydimethylsiloxane (PDMS) as stamping polymer and polyisobutylene (PIB) layer as graphene-support polymer. After the transfer PDMS is peeled off and PIB is dissolved in hexane, hence this method fulfils the above mentioned prerequisite. The effectiveness of this transfer was examined by scanning electron microscopy, optical microscopy and Raman microspectroscopy including micro-mapping, and finally by X-ray photoelectron spectroscopy. With all methods carried out, it was found that this sort of stamp-technique is suitable for a high precision transfer of small grains of CVD graphene onto polymer substrates with large yields and similar purity compared to poly(methylmethacrylate) (PMMA)based transfer methods. However, it introduces substantial quantity of surface discontinuities, and therefore this is not a proper method for large scale applications.
|
|
|
Tenké vrstvy polykrystalického křemíku
Lysáček, David ; Schmidt, Eduard (oponent) ; Fejfar, Antonín (oponent) ; Spousta, Jiří (vedoucí práce)
Disertační práce se zabývá strukturou a vlastnostmi tenkých vrstev polykrystalického křemíku deponovaného metodou LPCVD na zadní stranu křemíkových desek, které jsou dále využívány pro výrobu polovodičových součástek. Práce se zaměřuje na detailní popis struktury vrstev, studium getračních vlastností vrstev a residuálního pnutí ve vrstvách. Hlavním cílem práce je vývoj dvou nových technologií. První vede ke zvýšení teplotní stability getrační schopnosti vrstev. Druhá řeší depozici vrstev s řízeným residuálním pnutím. Disertační práce byla připravována za podpory společnosti ON Semiconductor Czech Republic, Rožnov pod Radhoštěm.
|
|
| |
host ::
RSS.