|
|
Technologie přípravy hlubokých struktur v submikronovém rozlišení
Matějka, Milan ; Kuřitka,, Ivo (oponent) ; Mgr. Petr Klapetek Ph.D (oponent) ; Kolařík, Vladimír (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na výzkum a vývoj v oblasti vytváření mikrostruktur technologií elektronové litografie. V úvodní části je provedena rozsáhlá studie technologie elektronové litografie z pohledu fyzikálních principů, strategie zápisu a záznamových materiálů. Následuje popis fyzikálního principu metod leptání pro přenos reliéfních struktur do podložek nebo jejich prohlubování. Vlastní práce se zabývá inovativními postupy při modelování, simulaci, datové přípravě a optimalizaci technologických postupů. Přináší nové možnosti záznamu hlubokých binárních i víceúrovňových mikrostruktur pomocí elektronové litografie a metod plazmatického a reaktivního iontové leptání. Zkušenosti a znalosti z oblastí mikrolitografie a plazmatického i mokrého anizotropního leptání křemíku byly zužitkovány při návrhu procesu výroby nano strukturovaných membrán. Následovalo praktické ověření a optimalizace realizačního procesu přípravy těchto membrán
|
|
|
Návrh a sestavení laboratorního vzoru laserového deflektometru pro měření mechanického napětí v tenkých vrstvách
Šustek, Štěpán ; Klapetek,, Petr (oponent) ; Ohlídal, Miloslav (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá návrhem laboratorní verze přístroje pro měření mechanického napětí v tenkých vrstvách - laserového deflektometru, jeho konstrukčním řešením a ověřením funkčnosti. Vlastní text práce je členěn do pěti kapitol. První z nich se zabývá rozborem mechanického napětí a jeho vlivem na systém podložka - tenká vrstva. Druhá kapitola popisuje různé typy přístrojů běžně používané pro měření mechanického napětí v tenkých vrstvách, shrnuje jejich výhody a nevýhody. Ve třetí kapitole je prezentováno několik možných variant zmíněné přístroje, z nichž byla jedna vybrána pro realizaci. Čtvrtá kapitola se zaměřuje na konstrukční řešení přístroje, v páté kapitole jsou uvedeny výsledky experimentálního měření provedeného na přístroji pro ověření jeho funkčnosti.
|
|
|
Povrchová topografie a mechanické vlastnosti tenkých vrstev na bázi tetravinylsilanu
Plichta, Tomáš ; Klapetek, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci tenkých vrstev plazmových polymerů na bázi monomeru tetravinylsilanu (TVS). Vzorky byly připraveny v pulzním i kontinuálním režimu plazmového výboje za použití metody plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Plazmové polymery byly deponovány na plošné křemíkové substráty z čistého prekurzoru TVS a jeho směsí s argonem nebo kyslíkem. Charakterizace vzorků byla zaměřena především na topografii povrchu a drsnost zkoumanou metodou mikroskopie atomárních sil (AFM), mechanické vlastnosti, konkrétně modul pružnosti a tvrdost, studované cyklickou nanoindentací a posouzení míry adheze vrstvy k substrátu vrypovou zkouškou. Zvláštní pozornost byla věnována charakterizaci vrstev s modulem pružnosti pod 10 GPa. Při určování míry adheze tenké vrstvy k substrátu byl navíc studován i vliv použité geometrie hrotu indentoru. Na základě výsledků byl stanoven vliv depozičních podmínek na mechanické vlastnosti, adhezi a topografii povrchu.
|
|
|
Využití interferometrie v VT UHV SPM
Šulc, Dalibor ; Klapetek, Petr (oponent) ; Fejfar, Antonín (oponent) ; Spousta, Jiří (vedoucí práce)
Disertační práce je zaměřena na vývoj rastrovacích sondových mikroskopů. Popisuje ná- vrh a vývoj modulární řídicí elektroniky, aby mohla být využita u více mikroskopů SPM. Řídicí elektronika se sestává ze stabilizovaného zdroje napětí, vysokonapěťového zesilo- vače a zesilovače signálu sondy. Byl představen open–source projekt GXSM, tj. kontroler řídící rastrování, snímání dat a ovládá zpětnou vazbu. Dále GXSM obsahuje i gracké uživatelské rozhraní pro operační systémy linux. Pomocí rozhraní jsou nastavovány poža- dované parametry měření, zpětné vazby atd. Druhá část práce je věnována popisu, návrhu a vývoji systému pro interferometrické odměřování výchylky raménka AFM a využití in- terferometrie v oblasti SPM obecně. Navržený interferometr byl úspěšně sestaven a otes- tován. Nejnižší dosažená rozlišitelná výchylka je 2 nm. V závěru je prezentován návrh implementace interferometrického odměřování výchylky raménka AFM.
|
|
|
Konstrukce nízkoteplotních ultravakuových rastrovacích sondových mikroskopů
Pavera, Michal ; Klapetek, Petr (oponent) ; Vetushka, Aliaksei (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá vývojem rastrovacích sondových mikroskopů. Jsou specifikovány mechanické požadavky na mikroskop pro měření metodou rastrovací tunelovací mikroskopie (STM) a mikroskopie atomárních sil (AFM) v prostředí ultra vysokého vakua (UHV) a proměnných teplot. Jsou diskutována konstrukční řešení dvou {navržených} mikroskopů a je popsána jejich řídicí elektronika. Zvláštní kapitola je věnována popisu lineárních piezomanipulátorů a konstrukčnímu řešení navržených prototypů.
|
|
|
Reliéfní difraktivní struktury pro optické elementy realizované pomocí elektronové litografie
Daněk, Lukáš ; Urban, František (oponent) ; Klapetek,, Petr (oponent) ; Kolařík, Vladimír (vedoucí práce)
Disertační práce popisuje postupy použité při optimalizaci vytváření reliéfních difraktivních struktur pro optické elementy pomocí elektronového litografu BS600 v laboratoři Elektronové litografie na Ústavu přístrojové techniky Akademie věd v Brně. Elektronový litograf BS600 byl na Ústavu přístrojové techniky Akademie věd v Brně vyvinut původně pro společnost Tesla v roce 1983, jeho vývoj však neustále pokračuje, jak je vidět i z publikací. Elektronový litograf BS600 je v dnešní době specifický urychlovacím napětím a světově jedinečným možností tvarovat svazek. Optimalizace vytváření reliéfních difraktivních struktur pro optické elementy bylo dosaženo návrhem a realizací algoritmů generujících data pro řízení svazku elektronů. Algoritmy byly založeny na získání popisu obecné difraktivní struktury a jeho převodu na data řídící pohyb, velikost, tvar svazku, a dobu expozice. Výhodné se pro generování dat pro řízení elektronového litografu ukázalo být využití matematického popisu čar struktur. Samostatnou část disertační práce tvoří popis algoritmu a jeho použití vytvořeného za účelem snížení časové náročnosti kalibrace expozičního pole Elektronového litografu BS600.
|
|
|
Surface and Mechanical Properties of Thin Films
Pálesch, Erik ; Klapetek, Petr (oponent) ; Skuhurov,, Andrey (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The doctoral thesis deals with the study of morphology and mechanical properties of thin plasma polymer films based on tetravinylsilane monomer and its mixtures with oxygen and argon. Thin films were prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition on silicon and glass substrates. Atomic force microscopy was used for characterization of thin film surface and for depiction of composite interphase with functional interlayer. Mechanical properties of thin films, namely Young’s modulus and hardness, were studied by cyclic nanoindentation technique. Nanoindentation device was also used to carry out scratch test, which was helpful to describe adhesion of films to substrate. In this thesis the influence of deposition conditions on surface and mechanical properties of thin films prepared in continual and pulse wave on planar substrates is discussed. Also, the suitability of few atomic force microscopy techniques for depiction of composite interphase was reviewed.
|
|
|
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.
|
|
|
Surface analysis of xGnP/PEI nanocomposite
Červenka, Jiří ; Klapetek, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
This Diploma thesis deals with surface analysis of nanocomposite foil – polyetherimide matrix (PEI) reinforced by exfoliated graphite nanoplatelets (xGnP). The PEI foil without reinforcement and separate xGnP particles were also analysed. Samples of the nanocomposite and the PEI foil were etched for various times by argon plasma. Scanning electron microscopy (SEM) was used to characterize xGnP agglomerates dispersed over silicon wafer and pristine/etched samples of PEI foil and nanocomposite xGnP/PEI foil. Graphite nanoplatelets were identified at surface of etched nanocomposite foil. Atomic force microscopy (AFM) was used for surface topography imaging of separate nanoplatelets and those uncovered at the surface of etched nanocomposite. Surface roughness (root mean square, peak to peak) of etched nanocomposite increased with prolonged etching time. Atomic force acoustic microscopy (AFAM) was used to characterize elastic anisotropy of etched nanocomposite. Nanoindentation measurements were employed to characterize the local mechanical properties of PEI and nanocomposite foils.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.