|
|
Study of Thin-Film Surfaces
Trivedi, Rutul Rajendra ; Fejfar, Antonín (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent) ; Šikola, Tomáš (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
doctoral thesis deals with the study of surface properties of single-layer and multilayer thin films deposited from of vinyltriethoxysilane and tetravinylsilane monomers. It also deals with adhesion characterization of single layer tetravinylsilane films. The plasma polymerized thin films were prepared under steady-state deposition conditions on polished silicon wafers using plasma-enhanced chemical vapor deposition. The surface properties of the films were been characterized by different scanning probe microscopy methods and nanoindentation techniques such as conventional depth-sensing nanoindentation and load-partial-unload (cyclic) nanoindentation. While, the nanoscratch test was used to characterize the film adhesion properties. Single layer films prepared at different deposition conditions were characterized with respect to surface morphology and mechanical properties (Young’s modulus and hardness). The results of surface morphology, grain analysis, nanoindentation, finite elemental analysis and modulus mapping helped to know the hybrid nature of single layer films that were deposited at higher powers of RF-discharge. A novel approach was used in surface characterization of multilayer film by scanning probe microscopy and nanoindentation. The adhesion behavior of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness were analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by atomic force microscopy.
|
|
|
Elipsometrie tenkých vrstev
Novotný, Zbyněk ; Navrátil, Karel (oponent) ; Nebojsa, Alois (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem stárnutí tenkých vrstev Co a Cu na Si substrátu, připravených metodou IBAD. Proces stárnutí vrstev v závislosti na době vystavení vlivu atmosféry za pokojových podmínek je sledován spektroskopickou elipsometrií (VIS+UV) a mikroskopií atomárních sil. V případě tenkých vrstev Co byla pozorována inkubační doba trvající přibližně čtyři dny, během které dochází ke změnám v optických parametrech vrstvy bez měřitelných změn stavu topografie povrchu. Bezkontaktní mikroskopií atomárních sil byl pozorován růst přechodové vrstvy v ostrůvkovitém režimu. V průběhu stárnutí tenkých vrstev Cu byla pozorována dvě stádia růstu přechodové vrstvy - nukleační a růstové. Oba časové úseky růstu přechodové vrstvy vykazují přímou logaritmickou závislost. Bezkontaktní mikroskopií atomárních sil byl pozorován růst přechodové vrstvy. Časovým měřením pomocí mikroskopie atomárních sil v bezkontaktním režimu byl zdokumentován průběh tvorby jedné monovrstvy přechodové vrstvy. Součástí diplomové práce byla také série experimentů prováděných ve vysokovakuové aparatuře, při kterých byla studována fázová transformace tenkých vrstev Fe (22 monovrstev) na Cu(100) stabilizovaných absorpcí CO. Transformace z fcc fáze na bcc fázi byla indukovaná Ar+ iontovým svazkem s energií iontů v rozsahu (0,5-4) keV. Průběh transformace Fe vrstvy byl sledován povrchovým magneto-optickým Kerrovým jevem, spektroskopií Augerových elektronů a difrakcí pomalých elektronů.
|
|
|
Analýza lokálních vlastností povrchu solárních článků
Lipr, Tomáš ; Macků, Robert (oponent) ; Škarvada, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá metodou optické mikroskopie v blízkém poli a jejího využití při zkoumání lokálních optických vlastností povrchové struktury solárních článků. Popisuje nejčastější artefakty vznikající při tomto měření. Věnuje se problematice měření elektrické odezvy solárního článku na lokální osvětlení povrchu solárního článku. V práci je řešena problematika řádkové synchronizace voltmetru s mikroskopem NTEGRA při měření elektrické odezvy.
|
|
|
Optimalizace tvorby tenkých vrstev kovových materiálů
Čejka, Marek ; Kadlec, Michal (oponent) ; Šubarda, Jiří (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá optimalizací tvorby tenkých vrstev kovových materiálů. V rámci teoretické části byl zpracován přehled realizace tvorby tenkovrstvé struktury, zejména pomocí vakuových technik. Chemické a fyzikální depozice. Byly popsány metody předúprav tenkých vrstev. Na závěr byly rozebrány metody kontroly předupraveného povrchu, kontroly kvality pokovení a vzájemné přilnavosti vrstev. V experimentální části byly zvoleny metody předúprav a aplikovány na vybrané substráty. Předúpravy byly vyhodnoceny pomocí kontroly povrc hu metodou smáčecích úhlů a metodou mikroskopie atomárních sil. Poté byla vytvořena kovová struktura mědi na předupravených substrátech. Realizace byla provedena pomocí magnetronového naprašování. Přilnavost vrstev byla kontrolována pomocí zkoušky povrchu mříţkovou metodou. Kvalita byla pozorovaná skenovací elektronovou mikroskopií. Výsledky byly pouţity pro návrh technologického postupu vytváření kovových vrstev.
|
|
|
Využití měřicí metody SPM v technologii výroby krystalických solárních článků
Mojrová, Barbora ; Boušek, Jaroslav (oponent) ; Hégr, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím technik mikroskopie atomárních sil (AFM) a mikroskopie Kelvinovou sondou (KPFM) ve výrobě solárních článků. Obě techniky zjišťují požadované vlastnosti povrchu pomocí silových interakcí mezi ním a hrotem, jež postupně skenuje celý povrch vzorku. Mikroskopie atomárních sil umožňuje trojrozměrné zobrazení struktury povrchu. Mikroskopie Kelvinovou sondou se využívá pro měření kontaktního potenciálu povrchu a vrstev těsně pod ním. V práci jsou popsána experimentální měření topografie pomocí AFM u monokrystalických i multikrystalických substrátů po různých procesech leptání. Pomocí KPFM byl měřen kontaktní potenciál na struktuře selektivního emitoru a na pasivačních a antireflexních vrstvách PSG, SiOX, SiNX a Al2O3. Všechny experimenty popsané v této práci probíhaly na pracovišti společnosti Solartec s.r.o. a plně korespondují se současnou technologií výroby krystalických solárních článků.
|
|
|
Pokovování polyetylentereftalátu mědí a realizace vodivých struktur
Chmela, Ondřej ; Zatloukal, Miroslav (oponent) ; Starý, Jiří (vedoucí práce)
Obsahem této diplomové práce jsou metody předúprav a pokovování povrchu PET pro vytvoření měděné vodivé struktury a kontrolou kvality. Součástí je teoretický rozbor metod těchto metod. V teoretické části jsou rozebrány techniky chemické a fyzikální předúpravy povrchu, metody zvodivění povrchu substrátu, následného pokovení galvanickou mědí, zkoušky kontroly kvality pokovení a vzájemné přilnavosti vrstev. V experimentální části byly vybrány dvě metody předúprav a aplikovány na povrch polymerního materiálu. Vlastnosti předúprav byly vyhodnocovány pomocí metody mikroskopie atomárních sil a zjišťováním povrchové energie kontaktním úhlem smáčení. Dále jsme metodou katodového naprašování vytvořili vodivou vrstvu mědi, kterou následně galvanicky zesílíme. Přilnavost vrstev je kontrolována hlavně vrypovou zkouškou, ale i jinými metodami. Výsledky těchto dílčích operací budou použity pro realizaci vícevrstvé vodivé struktury.
|
|
|
Adhesion characterization of thin plasma-polymer films
Pálesch, Erik ; Klapetek, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
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.
|
|
|
Improvement of control and analysis techniques of a SPM model
Štefko, Marcel ; Nováček, Zdeněk (oponent) ; Šulc, Dalibor (vedoucí práce)
This Bachelor Thesis is focused on development of a model of an atomic force microscope (AFM). First part of the thesis is research of already existing analogies between macroscopic phenomena and phenomena connected to scanning probe microscopy. A suitable analogy was chosen and implemented into an existing AFM model. A single-board computer was integrated into the model to enable control without connecting an external computer. In final chapters, probe behaviour and analogies between the model and real atomic force microscopes are discussed.
|
|
|
Návrh, výroba a testování environmentální komory pro mikroskop atomárních sil a pro elektronická měření nanosenzorů
Cahlík, Aleš ; Mach, Jindřich (oponent) ; Bartošík, Miroslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem environmentální komory pro mikroskop atomárních sil NTegra Prima nebo alternativně pro samostatné měření nanosenzorů. Komora bude sloužit pro definovanou změnu složení atmosféry a čerpání vakua v prostoru okolo měřeného vzorku. Jsou diskutovány teoretické principy vlivu okolního prostředí na metody AFM a ukázány principy měření senzorů na bázi grafenu. Dále jsou v práci uvedeny důvody vedoucí k výrobě komory a požadavky na její konstrukci. Hlavní část práce se zabývá popisem konstrukčního návrhu. V závěru jsou prezentovány výsledky simulace průhybu stěn evakuované komory.
|
|
|
SMV-2012-19: Topografie povrchů tenkých polymerních vrstev
Urbánek, Michal
Měření topografie a vyhodnocení vlastností tenkých polymerních vrstev, které byly naneseny na křemíkové a křemenné substráty. Měření byla provedena mikroskopem atomárních sil v kontaktním režimu. Ze získáných dat byla vyhodnocena drsnost jednotlivých vzorků. Současně byla také provedena analýza jednotlivých fází polymerů ve vrstvách s pomocí měření laterálních sil.
|
host ::
RSS.