|
| |
|
|
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).
|
|
|
Monitoring of the plasmachemical process using mass spectrometry
Ondra, Zdeněk ; Čáslavský, Josef (referee) ; Čech, Vladimír (advisor)
This bachelor thesis deals with plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and the use of mass spectrometry to monitor the processes in plasma during the deposition of thin film. Tetravinylsilane plasma was used in the process of forming a thin film on the silicon wafer. The background of the spectrometer, the residual gases in the plasma reactor at basic pressure were characterized and the plasma polymerization process was monitored. This process was monitored with increasing effective power (2-150 W). The obtained mass spectra were assigned and described in detail. The plasma species that showed the greatest change were then characterized as a function of time during film deposition.
|
|
|
Sputtering of nitride layers using Kaufman ion-beam source for bioelectronics applications
Jarušek, Jaromír ; Chmela, Ondřej (referee) ; Gablech, Imrich (advisor)
In this work, nitride layers, their applications in bioelectronics, and methods of chemical vapour deposition and physical vapour deposition are presented. The focus of this work is the preparation of titanium nitride thin films by reactive sputtering using Kaufman ion-beam sources. Thin films were deposited on silicon wafers and microslides. Deposited titanium nitride thin films are characterized by X-ray diffraction, four-point probe sheet resistance measurement and profilometry to determine residual stress.
|
|
|
Surface topography of plasma polymers deposited on flat and fibrous substrates examined by atomic force microscopy
Kurakin, Yuriy ; Pálesch, Erik (referee) ; Čech, Vladimír (advisor)
This bachelor thesis deals with the characterization of the morphology of thin films of plasma polymers, which were prepared from the monomer tetravinylsilane and deposited on planar silicon substrates and type E glass fibers. Plasma enhanced chemical vapor deposition (PE CVD) has been used as a method of thin films preparations. Characterization of the surface morphology was made by using atomic force microscopy (AFM), for which was prepared literature review at the theoretical part of this bachelor thesis. The collected data have been used for estimating dependence of surface topography in relation to the deposition conditions and the size of investigated area. Also have been suggested methods of the data interpretation for purposes of subsequent statistical analysis.
|
|
|
Chemical analysis of a-CSi:H and a-CSiO:H films
Olivová, Lucie ; Franta, Daniel (referee) ; Čech, Vladimír (advisor)
Plasma-enhanced chemical vapor deposition is a promising technology for the preparation of materials in the form of thin films with controlled physical-chemical properties, which can be affected by changing input precursors or deposition conditions as needed. In this thesis, plasma nanotechnology was used to synthesize thin films on silicon wafers. Tetravinylsilane was chosen as a precursor for the synthesis of the films. In addition to pure tetravinylsilane, mixtures of tetravinylsilane with argon and mixtures of tetravinylsilane with oxygen were also used as input precursors for film deposition, in different proportions of the individual component in the deposition mixture. Using chemical analyses, specifically infrared spectroscopy, photoelectron spectroscopy and selected ion techniques, the chemical structure of the prepared films was examined in detail and the dependence of this structure on deposition conditions and input precursors was studied. This thesis confirms, that by changing effective power supplied to the plasma discharge and selecting different input precursors, it is possible to control chemical structure, and thus the properties of the prepared nanolayers.
|
|
|
Surface morphology of a-CSi:H films prepared from tetravinylsilane in low-temperature plasma
Křípalová, Kristýna ; Pálesch, Erik (referee) ; Čech, Vladimír (advisor)
This bachelor thesis is focused on the surface morphology of a-CSi:H films. Films were prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) on silicon wafers using plasma discharge. Tetravinylsilane (TVS) precursor was used for deposition. The set of samples deposited at different effective power (2-150 W) and a thickness of about 0.6 µm was characterized to investigate their surface properties. Atomic force microscopy was used for characterization of surface morphology. Obtained results were used for evaluation of surface roughness and assessment of the effect of the film growth dynamics on the surface topography.
|
|
|
Advanced Materials for Organic Photonics
Ouzzane, Imad ; Táborský,, Petr (referee) ; Lukeš,, Vladimír (referee) ; Weiter, Martin (advisor)
V oblasti nových nízkomolekulárních organických materiálů patří deriváty difenyldiketopyrrolopyrrolu (DPP), používané dříve jako barviva a pigmenty, k objektům vysokého zájmu pro jejich potencionální aplikace v moderních technologiích. Studium jejich optických vlastností ve vztahu k jejich chemické struktuře umožní využití jejich vysokého potenciálu ve vývoji pokročilých inteligentních materiálů. Přehled chemických a fyzikálních vlastností DPP derivátů a zhodnocení současného stavu řešené problematiky jsou uvedeny v teoretické části této práce. Tři hlavní procesy studované v této práci jsou: klasická absorpce a emise, dvoufotonová absorpce (TPA) a zesílená spontánní emise (ASE). Výsledky budou diskutovány a shrnuty ve dvou částech: první zahrnuje první dvě výše zmíněné oblasti a druhá problematiku zesílené spontánní emise.
|
|
| |
|
|
Surface topography of a-CSi:H films deposited by continuous wave PECVD
Blažková, Naďa ; Pálesch, Erik (referee) ; Čech, Vladimír (advisor)
The thesis describes surface topography of a-CSi:H films deposited by continuous wave plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) based on tetravinylsilane monomer (TVS). Thin films are completely used in many fields of modern technologies and their physical and mechanical properties are affected by thin film preparation techniques. In this thesis the thin films were deposited by PECVD method on silicon wafers with the pure TVS monomer. Deposited samples were topographically described and analyzed using atomic force microscopy (AFM). The main characteristics which were described are RMS roughness, autocorrelation function and a size distribution of grains on the thin film surface. Analysis was realized with two sets of samples with different powers and thickness. The main results were statistically evaluated like a mixture of object on the surface prepared in different deposition conditions.
|
guest ::
