|
|
Ellipsometry of Thin Films
Novotný, Zbyněk ; Navrátil, Karel (referee) ; Nebojsa, Alois (advisor)
Diploma thesis deals with ageing process of thin films of Co and Cu on Si substrate, prepared by the IBAD method. The process of film ageing, which depends on time of exposition to the atmosphere at room conditions, was investigated with spectroscopic ellipsometry (VIS+UV) and atomic force microscopy. In case of thin Co films, approximately four days long incubation period was observed. During this time period, a change in the optical parameters of the film occurs without a measurable change of the film topography. Using non-contact atomic force microscopy, a growth of the transitional film in the island growth regime was observed. During the ageing of thin Cu films, two stages of growth of the transitional layer were observed - nucleation stage and growth stage. Both of these time periods of the transitional layer growth show direct logarithmic dependence. Using non-contact atomic force microscopy, the growth of the transitional film was observed. Using atomic force microscopy in non-contact regime, time dependent measurement was done and the process of forming of one monolayer of the transitional layer was documented. Within the diploma thesis, a series of experiments on ultra high vacuum system were performed in order to investigate phase transformation of thin Fe films (22 monolayers) on Cu(100) stabilized by CO absorption. The transformation from fcc phase to bcc phase was induced by Ar+ ion beam bombardment with the ion energy in the range (0.5-4) keV. The process of phase transformation was observed by surface magneto-optic Kerr effect, Auger electron spectroscopy and low energy electron diffraction.
|
|
|
Application of Scanning Probe Microscopy for the Study of Ultrathin Films and Nanostructures
Neuman, Jan ; Rezek, Bohuslav (referee) ; Mašláň, Miroslav (referee) ; Šikola, Tomáš (advisor)
Dizertační práce je obecně zaměřena na problematiku mikroskopie atomárních sil (AFM), a to jak vývoje částí těchto mikroskopů, tak i jejich obecnému využití v oblasti výzkumu povrchů, ultratenkých vrstev a nanostruktur. Na Ústavu fyzikálního inženýrství jsou vyvíjena zařízení umožňující aplikovat uvedenou mikroskopickou metodu. V těchto mikroskopech jsou využívány piezoelektrické motory pro zajištění pohybu vzorku a ladicích zrcátek v optickém detekčním systému. Práce se v části věnované vývoji AFM zabývá studiem parametrů řídicích pulzů za účelem optimalizace funkce těchto komponent. Měřením vlivu tvaru pulzů a opakovací frekvence byl jejich pohyb optimalizován z hlediska stability a rychlosti posuvu. V části věnované výzkumu povrchů byly experimentálně zkoumány morfologické změny ultratenkých vrstev zlata na povrchu oxidu křemičitého za zvýšených teplot. Bylo zjištěno, že vhodná povrchová modifikace způsobuje vznik preferenčních trhlin ve vrstvě zlata. Řízeným rozdělením polykrystalické vrstvy na oddělené oblasti je možné významně ovlivnit proces tvorby ostrůvků zlata vznikajících při žíhání. S využitím metod elektronové litografie je možná příprava uspořádaných polí zlatých ostrůvků o velikostech 50 – 400 nm. Dále bylo ukázáno, že zvýšením teploty žíhání na 1000 °C dochází k postupnému zanořování ostrůvků zlata do povrchu. Tento jev je pravděpodobně způsoben přesunem oxidu křemičitého z oblasti pod zlatým ostrůvkem do těsného okolí vzniklého kráteru, kde tvoří tzv. límec. V těchto studiích vedle metody AFM byla s výhodou používána rovněž elektronová mikroskopie (SEM).
|
|
|
Study of the morphology of highly oriented pyrolytic graphite irradiated by argon ions
Komínek, Josef ; Kaspar, Pavel (referee) ; Sobola, Dinara (advisor)
The main task of this bachelor’s degree work is study of highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) using atomif force microscopy, Raman spectroscopy and XPS spectroscopy. HOPG is layered material: atoms in one layer have stronger bong between themselves than two atoms in two neighbouring layers. Wide application options require further study. HOPG is now commonly used in nano-industry. It is used as a dimension standard. HOPG of A quality was processed in this work. In order to get accurate 3D data of sample surface, AFM measuring was done. 3D models of surfaces of various sizes are made. For these purposes was used free AFM data tool. Height parameters are used to describe topography. Got parameters are important for further study.
|
|
|
Improvement of control and analysis techniques of a SPM model
Štefko, Marcel ; Nováček, Zdeněk (referee) ; Šulc, Dalibor (advisor)
Bakalářská práce se zabývá zdokonalováním výukového modelu mikroskopu atomárních sil (AFM). Součástí práce je rešerše stávajících analogii mezi makroskopickými jevy a fenomény spojenými s mikroskopii rastrovací sondou. Dále byla vybrána vhodná analogie, která byla následně implementována do již existujícího modelu mikroskopu atomárních sil. Do modelu byl integrován i jednodeskový počítač, který zajistí ovládání i bez nutnosti připojení externího počítače. Na závěr byly vyhodnoceny vlastnosti použité sondy a analogie mezi modelem a skutečnými mikroskopy atomárních sil.
|
|
|
Comparison of microscopic diagnostic methods
Veselý, Jakub ; Tihlaříková, Eva (referee) ; Čudek, Pavel (advisor)
This thesis deals with the description and comparison of diagnostic methods, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and atomic force microscopy. The introduction is a description of diagnostic methods. The following experimental section dealing with the diagnosis of ferritic chromium steel sample methods of scanning electron microscopy, atomic force microscopy, transmission electron microscopy and the evaluation and interpretation of measured results. The conclusion provides a comparison, the advantages and disadvantages of diagnostic methods.
|
|
|
Implementation of sample heating into atomic force microscope
Patočka, Marek ; Staňo, Michal (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
The aim of this bachelor thesis is an implementation of a sample heating device into an atomic force microscope. The heating is performed by a Micro-Electro-Mechanical chip equipped with a heating element, which is implemented into the LiteScope microscope. The thesis describes electrical and mechanical design of the device. Proof-of-concept experiments were also conducted in order to prove functionality of the solution. Increased attention was devoted to determination of heater’s potential for use in the fields of material sciences and magnetic force microscopy.
|
|
|
Application of Scanning Probe Microscope in Nanoscience and Nanotechnology
Konečný, Martin ; Klapetek, Petr (referee) ; Fejfar, Antonín (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
Tato doktorská práce se zabývá rastrovací sondovou mikroskopií (Scanning Probe Microscopy – SPM) a jejím využitím v nanovědách a nanotechnologiích. Konkrétně je zde kladem důraz především na pokročilé techniky mikroskopie atomárních sil (Atomic Force Microscopy – AFM), jako je Kelvinova silová mikroskopie (Kelvin Probe Force Microscopy – KPFM) a vodivostní AFM. Samotné aplikace těchto technik jsou dále zaměřené zejména na oblast výzkumu grafenu. V práci je nejprve stručně rozebrán princip fungování SPM a následně jsou diskutovány jednotlivé aplikace AFM a KPFM zaměřené na charakterizaci vlastností jak samotného gafenu, tak i zařízeních fungujících na jeho bázi. Dále se práce zabývá možnostmi využití AFM integrovaného v jednom zařízení spolu se rastrovacím elektronovým mikroskopem (Scanning Electron Microscopy - SEM). Z tohoto přehledu vyplývají čtyři hlavní témata doktorského výzkumu, které se věnují studiu přesunu elektrikého náboje mezi grafenovými nanostrukturami, přípravě a charakterizaci hydrogenovaného grafenu a grafen-kovových hybridních struktur s uplatněním v biosensorice. Aspekty jednotlivých témat jsou následně podrobně rozebrány a podpořeny adekvátními experimentálními výsledky. Na závěr jsou nastíněny plány budoucího výzkumu týkajícího se těchto čtyř témat
|
|
|
Comparison of microscopic diagnostic methods
Veselý, Jakub ; Tihlaříková, Eva (referee) ; Čudek, Pavel (advisor)
This thesis deals with the description and comparison of diagnostic methods, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and atomic force microscopy. The introduction is a description of diagnostic methods. The following experimental section dealing with the diagnosis of ferritic chromium steel sample methods of scanning electron microscopy, atomic force microscopy, transmission electron microscopy and the evaluation and interpretation of measured results. The conclusion provides a comparison, the advantages and disadvantages of diagnostic methods.
|
|
|
Analysis of solar cell surface features
Lipr, Tomáš ; Macků, Robert (referee) ; Škarvada, Pavel (advisor)
This thesis is focused on the study of electrical and optical properties of solar cell samples using the near field optical microscope. Process of the image formation is described. Artefacts which are presented on some of topography images are described, too. There are some timing problems with measuring of the sample local electric response. If the measuring and scanning devices are not in the time synchronization there will be some difficulties with measured data representation and 2D image offline formation. Created electronic for SNOM and measuring devices synchronization is presented.
|
|
|
Optimization of production of thin films of metallic materials
Čejka, Marek ; Kadlec, Michal (referee) ; Šubarda, Jiří (advisor)
The present thesis deals with optimization of the formation of thin layers of metallic materials. In the theoretical part was elaborated overview of the implementation of the formation of thin- film structures, particularly using vacuum techniques. Chemical and physical vapor deposition. They were described methods of pretreatment of thin layers. The findings were discussed methods of controlling the pre-treated surface, quality control and mutual adhesion of coating layers. In the experimental part of the pre-treatment methods were selected and applied to selected substrates. Pretreatments were evaluated using a control surface by wetting angles and by atomic force microscopy. Then, the metal structure formed of copper on the pretreated substrates. Implementation by means of magnetron sputtering. Adhesion layers was checked by testing the surface lattice method. The quality was observed by scanning electron microscopy. The results were used to design the technological process of making metal layers.
|
guest ::
