|
| |
|
|
Tvorba plazmonických mikro a nanostruktur pomocí elektronové litografie
Babocký, Jiří ; Dvořák, Petr (oponent) ; Kvapil, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá výrobou plazmonických antén pomocí elektronové litografie. V první části jsou shrnuty informace o technologiích použitelných pro tvorbu kovových nano a mikrostruktur na křemíkovém a skleněném substrátu. V další části je popsána metoda elektronové litografie a technologie, které jsou pro ni používány. V závěrečné části jsou popsány provedené experimenty a vytvořen empirický model popisující závislost velikosti vyrobených struktur na parametrech litografie.
|
|
|
Výroba membrán pomocí anizotropního leptání křemíku
Balajka, Jan ; Kolíbal, Miroslav (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá přípravou membrán z oxidu křemičitého (SiO2) na křemíkovém (Si) substrátu pomocí anizotropního leptání křemíku. Masky pro anizotropní leptání křemíku byly vytvořeny pomocí elektronové litografie a chemického leptání SiO2. V práci jsou popsány jednotlivé kroky postupu přípravy membrán včetně použitých experimentálních podmínek. Za účelem optimalizace pracovního postupu bylo provedeno několik měření rychlosti leptání Si/SiO2 v různých roztocích. Výsledky těchto měření jsou zde rovněž uvedeny. Připravené membrány byly charakterizovány pomocí optické mikroskopie, rastrovací elektronové mikroskopie a spektroskopické reflektometrie. Součástí práce je i popis metod použitých pro přípravu a analýzu definovaných struktur připravených pomocí anizotropního leptání křemíku.
|
|
|
E-beam Nano-patterning for Electroforming Replication
Krátký, Stanislav ; Kolařík, Vladimír ; Urbánek, Michal ; Paták, Aleš ; Horáček, Miroslav ; Matějka, Milan
This contribution deals with nano-patterning by the way of electron beam lithography with satisfying requirements for electroforming replication of desired patterns. Electron beam lithography can be used for creating nano graphics (images, text etc.) due to its very high resolution and precision. However, patterns created by electron beam lithography cannot be applied for mass production directly because of resist material soft nature (usually a polymer material). Because of that, hard printing plate must be produced. Nickel plate prepared by electroforming is one of the ways to accomplish that. Prior to the production of nickel plate by electroforming, the surface of polymer material has to be covered by a sufficiently thick layer of metal. This procedure can lead to a partial destruction of the motif (completely covered by metal) thus the decreasing of nano graphics resolution. In this paper several nano graphics (images and text with various resolutions) are prepared in positive resist PMMA (thickness of 2000 nm) by e-beam lithography. Chemical developer (pentyl acetate) was used for wet developing of prepared patterns. The sputtering of silver (100 nm) was carried out to achieve sufficient thickness of conductive layer for electroforming. Electron scanning microscope was used for evaluation, which one of the images and texts are still recognizable.
|
|
|
Plasmonic Structures In PMMA Resist
Urbánek, Michal ; Krátký, Stanislav ; Šimík, M. ; Kolařík, Vladimír ; Horáček, Miroslav ; Matějka, Milan
Some metal material can exhibit special physical phenomenon which is called plasmon resonance. This effect can be used in optical applications where designed structures, using this effect, have special function as optical filters, polarizers, holograms etc. This papers deals with preparation of plasmonic structures in poly(methyl methacrylate) (PMMA) resist which is the most common material used for e-beam processing. Designed structures were prepared by e-beam writer with Gaussian beam and accelerating voltage of 100 kV. These structures are usually prepared into negative tone resist hydrogen silsesquioxane (HSQ). We prepared these structures by unusual way into positive resist PMMA due to unavailability and cost of HSQ resist. By this way we are able to achieve high resolution of structures suitable for special optical application. Exposed structures were developed in isopropyl based developer. Final structures after development were coated by two metal layers (first one is Ag layer, second one is gold) by magnetron sputtering and vacuum evaporation. The quality of prepared plasmonic structures was examined by confocal laser scanning microscopy (CLSM) and scanning electron microscopy (SEM).
|
|
|
Fázové masky vyrobené elektronovou litografií a iontovým leptáním pro přípravu vláken s braggovými mřížkami
Krátký, Stanislav ; Urbánek, Michal ; Kolařík, Vladimír ; Horáček, Miroslav ; Chlumská, Jana ; Matějka, Milan ; Šerý, Mojmír ; Mikel, Břetislav
Braggovská vláknová mřížka je založena na principu lokální změny indexu lomu ve vlákně optického vlákna. Má širokou aplikační oblast, používá se např. pro různé typy filtrů v komunikacích, může se též použít v oblasti snímačů mechanického namáhání. Pro přípravu tohoto typu mřížek lze použít různé technologie. Například, index lomu je možné modifikovat přímo při výrobě optického vlákna. Dále, mřížka může být exponována bod po bodu laserovým svazkem. Nejefektivnějším způsobem je expozice přes fázovou masku, neboť jednu masku lze použít pro výrobu stovek mřížek (i když kvalita masky se při expozicích postupně snižuje, ačkoliv je připravena v křemenném skle). Tento příspěvek se zabývá různými přístupy pro přípravu fázových masek z pohledu vlivu na kvalitu exponovaných Braggovských mřížek. Mřížková fázová maska je definována zejména dvěma parametry; periodou a hloubkou (předpokládáme střídu 1:1 mezi výstupky a prohlubněmi mřížky).
|
|
|
Comparison of ultimate resolution achieved by e-beam writers with shaped beam and with Gaussian beam
Krátký, Stanislav ; Kolařík, Vladimír ; Matějka, Milan ; Urbánek, Michal ; Horáček, Miroslav ; Chlumská, Jana
This contribution deals with the comparison of two different e–beam writer systems. E–beam writer with rectangular shaped beam BS600 is the first system. This system works with electron energy of 15 keV. Vistec EBPG5000+ HR is the second system. That system uses the Gaussian beam for pattern generation and it can work with two different electrons energies of values 50 keV and 100 keV. The ultimate resolution of both systems is the main aspect of comparison. The achievable resolution was tested on patterns consisted of single lines, single dots (rectangles for e–beam writer with shaped beam) and small areas of periodic gratings. Silicon wafer was used as a substrate for resist deposition. Testing was carried out with two resists, PMMA as a standard resist for electron beam lithography, and HSQ resist as a material for ultimate resolution achievement. Process of pattern generation (exposition) is affected by the same undesirable effect (backscattering and forward scattering of electrons, proximity effect etc.). However, these effects contribute to final pattern (resolution) by various dispositions. These variations caused the different results for similar conditions (the same resist, dose, chemical developer etc.). Created patterns were measured and evaluated by using of atomic force microscope and scanning electron microscope.
|
|
|
Microstructuring of metallic layers for sensor applications
Kolařík, Vladimír ; Krátký, Stanislav ; Urbánek, Michal ; Matějka, Milan ; Chlumská, Jana ; Horáček, Miroslav
This contribution deals with a patterning of thin metallic layers using the masking technique by electron beam lithography. It is mainly concentrated on procedures to prepare finger structure in thin Gold layer on electrically isolated Silicon wafer. Both positive and negative tone resists are used for patterning. The thin layer is structured by the wet etching or by the lift-off technique. The prepared structures are intended to be used as a conductivity sensor for a variety of sensor applications. Patterning of the thin layer is performed by the e-beam writer with shaped rectangular beam BS600 by direct writing (without the glass photo mask). Besides the main technology process based on the direct-write e-beam lithography, other auxiliary issues are also discussed such as stitching and overlay precision of the process, throughput of this approach, issues of the thin layer adhesion on the substrate, inter-operation control and measurement techniques.
|
|
| |
|
| |
host ::
RSS.