|
|
Plazmochemické zpracování vláknových výztuží pro polymerní kompozity
Knob, Antonín ; Lapčík, Ĺubomír (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na depozici tenkých vrstev metodou plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD) na skleněná vlákna při použití monomeru tetravinylsilanu. Připravené plazmatické polymerní vrstvy byly použity jako mezivrstvy pro řízenou mezifázi polymerních kompozitů s matricí z nenasycené polyesterové pryskyřice. Charakter tenkých vrstev a jejich výsledné chemické a mechanické vlastnosti byly řízeny pomocí efektivního výkonu. Adheze na rozhraní vlákno-matrice a posouzení vlivu mezivrstvy na mechanické vlastnosti připravených kompozitních vzorků byly charakterizovány pomocí mikroindentačního měření mezifázové smykové pevnosti systémem ITS a skenovací elektronovou mikroskopií.
|
|
|
Polymer composites with controlled interphase
Zvonek, Milan ; Knob, Antonín (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The aim of the diploma thesis is preparation of glass fiber-reinforced polymer composites with controlled interphase using the method of plasma-enhanced chemical vapour deposition (PECVD) and tetravinylsilane as the monomer. The theoretical part focuses on literature recherché on plasma and plasma polymerization, thin films and composites. Experimental part deals with materials and equipment used for fiber surface modification and preparation of fiber-reinforced composites. The fiber surface modification was done using different deposition conditions. The chemical and mechanical analysis of formed interlayers was done using FTIR spectrometry and scratch test. The effect of surface modification was evaluated by acquired interlaminar shear strength using short beam shear test.
|
|
|
Organokřemičité plazma zkoumané hmotnostní spektrometrií
Moravanský, Martin ; Bránecký, Martin (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.
|
|
|
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.
|
|
|
Příprava a optické vlastnosti tenkých vrstev a vrstevnatých struktur pomocí plazmochemické depozice
Kucharčík, Jan ; Boušek, Jaroslav (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Diplomová práce je v teoretické části zaměřena na popis principu spektroskopické elipsometrie a tvorbu tenkých vrstev metodou plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). V experimentální části je popsán depoziční systém, elipsometr a vyhodnocení změřených dat, materiály použité pro přípravu vzorků a průběh výroby vzorků. Byly připravovány jak jednoduché tak vícevrstvé struktury polymerních materiálů. Výsledky práce neprokázaly závislost optických vlastností materiálu na tloušťce vrstvy. Jsou zde popsány vlivy efektivního výkonu a depozičních směsí plynů na optické vlastnosti vrstev.
|
|
|
Organokřemičité plazma zkoumané hmotnostní spektrometrií
Moravanský, Martin ; Bránecký, Martin (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.
|
|
|
Studium produktů nízkoteplotního plazmatu pomocí hmotnostní spektrometrie a jejich vztah k chemii tenkých vrstev
Maršálek, Blahoslav ; Bránecký, Martin (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce byla analýza a interpretace spekter tetravinylsilanu v závislosti na výkonu výboje plazmatu s cílem najít vztah mezi produkty plazmatu, depozicí vrstvy a chemií tenké vrstvy. Dalším cílem bylo realizovat literární rešerši z oblasti plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD) a hmotnostní spektrometrie. Technologie nízkoteplotního plazmatu na bázi organokřemičitanů umožňuje syntézu specifických materiálů s řízenými chemickými a fyzikálními vlastnostmi. Cílená syntéza povrchů s řízenými vlastnostmi je určena atomárními a molekulárními procesy v plazmatu, které jsou odpovědné za stavbu chemické struktury a výsledného materiálu ve formě tenké vrstvy. V této práci byla pro detekci a kvantifikaci částic produkovaných v procesu PECVD použita hmotnostní spektrometrie, která je jednou z metod umožňující charakterizovat a identifikovat produkty plazmatu. Analýza hmotnostních spekter odhalila, že molekuly, které jsou odpovědné za růst vrstvy, obsahují uhlík a křemík. Rychlost depozice stanovená metodou in situ spektroskopické elipsometrie kvantitativně koreluje s tokem částic uhlíku a křemíku, které jsou chemisorbované na povrchu filmu. Poměr uhlíku a křemíku deponovaného na povrchu také silně koreluje s poměrem toku C/Si výkonově řízených plazmat. Příspěvek křemík obsahujících částic jako stavebních bloků k růstu vrstvy se snižuje s rostoucím výkonem a představuje 20 % (2 W), 5 % (10 W) a pouze 1 % (75 W) z celkového chemisorbovaného podílu. Tento poměr mezi vázanými částicemi obsahujícími křemík a uhlíkovými částicemi ovlivňuje prvkové složení a chemickou strukturu deponovaných vrstev. Vztahy mezi plazmochemickými procesy a adhezí částic na povrchu jsou poměrně složité. Adheze částic křemíku nejprve prudce roste až k maximu při 25 W a poté postupně klesá, což je charakteristické pro tzv. PECVD s nedostatkem prekurzorů. Podobně je tomu s koncentrací vinylových skupin začleněných do deponované vrstvy a podíl sp2 hybridizace uhlíku, které korelují s toky částic příslušného plazmatu. Práce prokázala, že hmotnostní spektroskopie je vhodnou metodou pro studium plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Technologie PECVD je perspektivní pro nanášení vrstev s obsahem křemíku, což je technologicky využitelné v mnoha směrech materiálového výzkumu.
|
|
|
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.
|
|
|
Chemická analýza a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev
Olivová, Lucie ; Franta, Daniel (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Plazmochemická depozice z plynné fáze je perspektivní technologií pro přípravu materiálů ve formě tenkých vrstev s řízenými fyzikálně-chemickými vlastnostmi, které mohou být dle potřeby ovlivněny změnou vstupních prekurzorů či depozičních podmínek. V této práci byla plazmová nanotechnologie využita k syntéze tenkých vrstev na křemíkových substrátech. Jako prekurzor pro syntézu vrstev byl vybrán tetravinylsilan. Kromě čistého tetravinylsilanu byly jako vstupní prekurzory pro depozici vrstev využity také směsi tetravinylsilanu s argonem a směsi tetravinylsilanu s kyslíkem, a to v různém poměru zastoupení jednotlivých komponent v depoziční směsi. Pomocí chemických analýz, konkrétně infračervené spektroskopie, fotoelektronové spektroskopie a vybraných iontových technik, byla podrobně zkoumána chemická struktura připravených vrstev a byla sledována závislost této struktury na použitých depozičních podmínkách a vstupních prekurzorech. V práci bylo potvrzeno, že změnou efektivního výkonu dodávaného do výboje plazmatu a zvolením různých vstupních prekurzorů je možné řídit chemickou strukturu, a tedy i vlastnosti připravovaných nanovrstev.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.