|
|
Study of Thin-Film Surfaces
Trivedi, Rutul Rajendra ; Fejfar, Antonín (referee) ; Klapetek, Petr (referee) ; Šikola, Tomáš (referee) ; Čech, Vladimír (advisor)
Disertační práce se zabývá studiem povrchových vlastností jedno a vícevrstvých filmů deponovaných z vinyltriethoxysilanových a tetravinylsilanových monomerů. Zabývá se také charakterizací adheze jednovrstvých filmů z tetravinylsilanu. Plazmaticky polymerizované tenké vrstvy byly připraveny na leštěných křemíkových substrátech pomocí plazmové depozice z plynné fáze za ustálených podmínek. Povrchové vlastnosti vrstev byly charakterizovány pomocí různých metod rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentačních technik jako je konvenční a cyklická nanoindentace. Vrypový test byl použit pro charakterizaci vlastností adheze vrstev. Jednovrstvé filmy připravené za různých depozičních podmínek byly charakterizovány s ohledem na povrchové morfologie a mechanické vlastností (modul pružnosti, tvrdost). Výsledky morfologie povrchu, analýzy zrn, nanoindentace, analýzy konečných prvků a modulů mapování pomohly rozlišit hybridní charakter filmů, které byly deponovány při vyšších výkonech RF-výboje. Nový přístup byl použit v povrchové charakterizaci vícevrstvého filmu pomocí rastrovací sondové mikroskopie a nanoindentace. Adhezívní chování plazmaticky polymerizovaných vrstev různých mechanických vlastností a tloušťek bylo analyzováno pomocí normálních a laterálních síl, koeficientu tření, a snímků vrypů získaných pomocí mikroskopie atomárních sil.
|
|
|
Oxidation behavior adjustment for TiAl intermetallics by Al-Y multilayers
Handrk, Jiří ; Tkachenko, Serhii (referee) ; Jan, Vít (advisor)
Mechanické vlasnosti intermetalika na bázi titan hliník Ti-46Al-7Nb-0.7Cr-0.1Si-0.2Ni jsou konstatní do teploty 700 °C. Nad touto teplotou slitina oxiduje. Cílem této práce bylo zlepšit oxidační vlastnosti pomocí kovové multivrstvy na bázi yttrium hlinik. Pro depozici vrstev byla použita metoda PVD. Na vzorky byly naneseny vrstvy čistého ytria nebo kombinace yttrium, hliník. Vzorky byly následně žíhány v inertní atmosféře na 700°C a 900°C nebo nebyly. Kvalita nanesených vrstev byla zkoumána pomocí scratch testu a EDS analýzi. Dále byly vzorky izotermicky oxidovány na 900°C po dobu 100 hodin. Na vzorcích byly po oxidaci prováděny měření pevnosti v tříbodovém obybu a měření hmotnosti. Chemické složení oxidické vrstvy bylo vyhodnoceno pomocí EDS. Žádná z vrstev s nebo bez žíhání neprokázaly zlepšení oxidických vlastností. Vyšší teplota žíhání prokýzala zlepšení mechanických vlastnotí vrstvy, ale zhoršení materiálu.
|
|
|
Deposition and analysis of DLC thin films
Rudolf, Miroslav ; Čech, Vladimír (referee) ; Šikola, Tomáš (advisor)
Diplomová práce nastiňuje problémy spojené s výrobou a analýzou tenkých vrstev DLC:H. Tyto vrstvy jsou ve středu zájmu mnoha vědeckých pracovníků již po několik desetiletí. V současné době existuje mnoho technik pro přípravu a analýzu. Příprava DLC vrstev má zásadní vliv na jejich vlastnosti a možnosti použití. Je zde mnoho kritérií jak vrstvy posuzovat. V této práci jsou studovány vlastnosti DLC:H vrstev připravených na substrát krystalického křemíku metodou RF-PECVD a následně jsou studovány mechanické, tribologické a optické vlastnosti. Jsou zde využity techniky jako XPS, Ramanova spektroskopie, reflektometrie, měření tvrdosti a adheze. Část práce se zabývá modelováním DLC z prvních principů. Pro tento účel je využito prvoprincipiálního programu Abinit který je šířen pod GPL. Je studována otázka přípravy vstupních dat s ohledem na konvergenci výsledků. Pozornost je také věnována výpočtu vibračních spekter ve středu Brillouinovy zóny ( bod) a celkové hustotě elektronových stavů clusteru DLC v supercele tvaru krychle. Tyto výsledky mohou být porovnány s experimentálně získanými daty z Ramanovy spektroskopie, respektive z XPS spektra valenčního pásu
|
|
|
Polyethylenterepthalate Copper Plating for Conductive Structures Realisation
Chmela, Ondřej ; Zatloukal, Miroslav (referee) ; Starý, Jiří (advisor)
The content of this master’s thesis are methods of pretreatment and coating of the surface of PET to produce conductive copper structure and quality control. Thesis also includes theoretical analysis of these methods. Physical and chemical techniques of surface pretreatment methods are discussed in the theoretical part as well as methods making surface of substrate conductive, the subsequent galvanic copper plating and quality control of coating and testing of the adhesion between layers. The experimental part focuses on two methods of the polymer material surface pretreatments. The properties of these pretreatments were evaluated by using the atomic force microscopy and detection of surface energy by wetting and contact angle measurements. The surface is making conductive with cathode sputtering and electrochemical coating of copper. Adhesion of layers is tested mainly with scratch test and other methods. The results of these sub-operations are used for the realization of multi-layer conductive structures.
|
|
|
Adhesion characterization of thin plasma-polymer films
Pálesch, Erik ; Klapetek, Petr (referee) ; Čech, Vladimír (advisor)
The diploma thesis deals with characterization of adhesion of plasma polymer films deposited on silicon wafers. The samples included organosilicon thin films based on tetravinylsilane monomer prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition. Scratch test was used to characterize film adhesion employing nanoindentation measurements. Adhesion of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness was analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by scanning probe microscope working in atomic force microscopy mode.
|
|
|
Adhesion of plasma polymer films deposited from tetravinylsilane monomer
Plichta, Tomáš ; Salyk, Ota (referee) ; Čech, Vladimír (advisor)
This bachelor thesis deals with the characterization of thin films of plasma polymers prepared from monomers of tetravinylsilane (TVS) and deposited on planar silicon substrates. Plasma enhanced chemical vapor deposition (PE CVD) was used as a method of thin films preparation. Three power series were prepared from pure TVS and two mixtures TVS with argon and oxygen. The main characterization methods were scratch tests and atomic force microscopy (AFM) is used to assess the adhesion degree of the layers and topography of scratches. To assess the characteristics and context the layer thickness was measured by spectroscopic ellipsometry (ELL) and elastic modulus using nanoindentation. The collected data were used to assess the reproducibility of the results with the regard to the purity of substrates and adhesion layers, depending on the deposition conditions and layers aging.
|
|
|
Adhesion of a-SiOC:H films on planar substrates
Lepcio, Petr ; Salyk, Ota (referee) ; Čech, Vladimír (advisor)
This bachelor thesis deals with preparation of thin films of plasma polymers prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition. Tetravinylsilane was used as a monomer. Two sets of samples were prepared. Samples of the first set were prepared at different effective powers from pure tetravinylsilane and samples of the second set were prepared from deposition mixture of tetravinylsilane with different oxygen content at constant effective power. The film thickness was evaluated by spectroscopic ellipsometry and chemical structure by infrared spectroscopy. A scratch test was used to determine adhesion characterized by the critical normal load. An appearance of performed scratches was obtained by atomic force microscopy (AFM). Film adhesion influenced by the effective power and oxygen content in deposition mixture was discussed based on the received data.
|
|
|
Application of acoustic emisssion for thin layer mechanical toughness evaluation
Boháč, Petr ; Tomáštík, Jan ; Koula, V. ; Dráb, M. ; Jastrabík, Lubomír
The thin films are used as a functional coating of components. The limiting factor of their application is the adhesion to substrate. The laboratory method to investigation of their adhesion and mechanical toughness is the scratch test. This method emulates a mechanism of the abrasive wear in a way. Evaluation of the test results is mainly performed by microscopic investigation of deformations and micro cracks in the scratch track. Irreversible deformations, which arise during scratch test generate an acoustic emission (AE). By simultaneous scanning and recording of the increasing depth of penetration with increasing load of the stylus in the nanotester and by this way generated AE (recorded by analyzer)one can obtain data files, which contain a course of the whole experiment including AE.
|
|
|
Mechanical properties of optical thin films
Tomáštík, J. ; Čtvrtlík, R. ; Šebestová, Hana ; Schovánek, Petr ; Jankůj, J. ; Hrabovský, Miroslav
Mechanical properties of optical thin films and coatings are very important for their reliability, because they are often exposed to rough conditions in service. Mechanical attributes of films, that determine their behavior, are in the center of interest. In this paper, mechanical properties of optical thin films deposited on various types of glass substrates were examined. Assessment of such properties was performed using instrumented nanoindentation (hardness, elastic modulus, elastic and plastic work done by indentation) and scratch test (critical loads corresponding to the onset of specific failure). The failure modes of thin films were discussed.
|
|
| |
guest ::
