|
|
Phyllotactic Model Linking Nano and Macro World
Horáček, Miroslav ; Meluzín, Petr ; Krátký, Stanislav ; Urbánek, Michal ; Bok, Jan ; Kolařík, Vladimír
Recently, the arrangement of diffraction primitives according to a phyllotactic model was presented. This arrangement was used to benchmarking purposes of the e-beam writer nano patterning. The phyllotactic arrangement has several interesting properties. One of them is related with the coherence between the nanoor microscopic domain of individual optical primitives and the properties of visually perceived images crated by these structures in the macro domain. This paper presents theoretical analysis of the phyllotactic arrangement in the referred context. Different approaches enabling the creation of diffractive optically variable images are proposed. The practical part of the presented work deals with the nano patterning of such structures using two different types of the e-beam pattern generators. One of them is a system with a variable shaped beam of electrons, while the other one is a system with a Gaussian-shaped beam. E-beam writing strategies and the use of inherent spiral patterns for exposure ordering and partitioning are also discussed.
|
|
|
Mikrosenzory plynů založené na samouspořádaných 3D nanovrstvách oxidů kovů
Pytlíček, Zdeněk ; Husák, Miroslav (oponent) ; Kolařík, Vladimír (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá vývojem a výrobou mikrosenzorů plynů s využitím nové trojrozměrné (3D) nanostrukturované polovodivé vrstvy z oxidů kovů, která efektivně využívá výhod anorganických materiálů připravených snadno dostupnými elektrochemickými výrobními technikami bez použití litografie. Citlivá vrstva je vytvořena anodizací kovové dvojvrstvy Al/Nb naprášené na SiO2/Si substrátu skrze masku z porézní anodizované aluminy. Běžně se skládá z 200 nm tlusté vrstvy NbO2 propojující pole k ní kolmo orientovaných a prostorově oddělených Nb2O5 nanosloupků o šířce 50 nm, délce až 900 nm a celkovým počtem přibližně 8109 sloupkůcm-2. Nanosloupky fungují jako polovodivé nanokanálky jejichž rezistivita je vysoce citlivá na reakce probíhající na povrchu a rozhraní vrstvy. V rámci nového uspořádání senzoru byly na povrchu pole nanosloupků připraveny Pt nebo Au strukturované elektrody realizované pomocí běžných mikrotechnologických nebo elektrochemických depozičních technik, následované selektivním odleptáním vrstvy aluminy. Pro charakterizaci detekčních schopností byla struktura senzoru upevněna do standardního pouzdra TO-8 a elektricky propojena s využitím techniky drátového kontaktování. Elektrické charakterizace 3D nanovrstvy z oxidů niobu odhalily asymetrickou závislost vodivosti způsobenou Schottkyho bariérou vzniklou na rozhraní Pt/Nb2O5 nebo Au/Nb2O5. Při detekci vodíku a amoniaku byl zkoumán vliv struktury a složení citlivé vrstvy na elektrické a detekční schopnosti se zaměřením na citlivost, selektivitu, detekční limity a rychlost odezvy/zotavení. Rychlá a intenzivní odezva na H2 potvrdila potenciál využití 3D nanovrstvy z oxidů niobu jako citlivé vrstvy pro senzorické aplikace. Na počítači provedené mikrofluidní simulace difuze plynů do 3D nanovrstvy předpovídají možnost značného zlepšení detekčních schopností použitím perforované horní elektrody, a to optimalizací morfologie vrstvy, úpravou krystalické struktury a vhodnou úpravou návrhu elektrody. Předběžné experimenty prokázaly, že i další 3D nanovrstvy připravené z kovových dvojvrstev jako Al/W mají vysokou perspektivu při využití v pokročilých senzorických aplikacích. Techniky a materiály využité v této práci jsou vhodné pro vývoj technologicky jednoduchého, ekonomického a pro životní prostředí ohleduplného řešení mikro- a nanozařízení, kde použití definovaných nanokanálků pro nosiče náboje a povrchové reakce může přinést značné výhody.
|
|
|
SMV-2016-03: Přesné reliéfní struktury
Matějka, Milan ; Horáček, Miroslav ; Meluzín, Petr ; Chlumská, Jana ; Král, Stanislav ; Kolařík, Vladimír ; Krátký, Stanislav ; Fořt, Tomáš ; Oulehla, Jindřich ; Šerý, Mojmír
Vývoj v oblasti realizace přesných reliéfních struktur pomocí elektronové litografie a dalších ultra precizních mikrovýrobních technik.
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
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
|
|
|
Large-area gray-scale structures in e-beam writer versus area current homogeneity and deflection uniformity
Kolařík, Vladimír ; Horáček, Miroslav ; Matějka, Milan ; Krátký, Stanislav ; Bok, Jan
The high stability and good current homogeneity in the spot of the e-beam writer is crucial to the exposure quality, particularly in the case of large-area structures when gray-scale lithography is used. Even though the deflection field distortion is calibrated regularly and beam focus and beam astigmatism is dynamically corrected over the entire deflection field,\nwe can observe disturbances in the exposed relief for both nowadays types of e-beam writers, the shaped e-beam writing system and the Gaussian e-beam writing system. A stable and homogeneous angular current density distribution in the spot is important especially in the case of shaped e-beam lithography systems. A non-homogeneity of the spot over deflection field is seen alongside the field boundaries of both lithography systems.
|
|
|
Mechanické a elektrické vlastnosti tenkých kovových vrstev nanášených vakuovým napařováním
W. F. Yahya, Doaa ; Kolařík, Vladimír (oponent) ; Štencl,, Jiří (oponent) ; Šandera, Josef (vedoucí práce)
Tenké vrstvy mají velké uplatnění v mnoha odvětvích techniky a v současné době můžeme konstatovat, že je najdeme ve všech moderních technologiích. Tenké vrstvy je možné vytvářet dvěma způsoby, a to chemickou nebo fyzikální cestou. Tato práce se zaměřuje na druhý uvedený způsob, přesněji tedy na technologii napařování tenkých vrstev ve vakuu. Práce se zaměřuje na principy procesu, jevy během napařování a po něm. V práci jsou uvedeny originální měření a technologické postupy. Experimenty objasňují některé z jevů, které se odehrávají na tenkých vrstvách vytvořených již zmíněnou technologií. Práce pomáhá lépe pochopit pochody během vytváření tenké vrstvy a vlastnosti, které ovlivňují kvalitu a stabilitu tenkých vrstev. V závěru jsou popsány výsledky experimentů a jsou zde také shrnuty nové poznatky v oblasti nanášení tenkých vrstev pomocí napařování ve vakuu.
|
|
|
Řízení a diagnostika elektronového svazku pro pokročilé technologie
Zobač, Martin ; Kolařík, Vladimír (oponent) ; Průša, Stanislav (oponent) ; Lencová, Bohumila (vedoucí práce)
Práce se zabývá problematikou řízení a diagnostiky technologických zařízení využívajících elektronový svazek k lokalizovanému intenzivnímu ohřevu materiálu. Součástí práce je stručný popis elektronové svářečky MEBW-60/2, na jejíž konstrukci se autor v rámci své doktorské práce podílel. Hlavní důraz je kladen na analýzu vlastností vychylovacího systému elektronového svazku a měření rozložení proudové hustoty svazku - tzv. profilů svazku. Rozbor vlastností magnetického jednostupňového dvoosého vychylovacího systému se zabývá geometrickým zkreslením, hysterezí, stabilitou a dynamickým chováním. Jsou navrženy vhodné měřicí metody a případně i postupy ke korekci vad. Měření profilů přibližuje metodiku snímání příčných a podélných řezů svazkem pomocí postupného vzorkování lokální proudové hustoty svazku upravenou Faradayovou sondou. Je uvedeno následné zpracování naměřených dat a určení charakteristických parametrů svazku. Použitelnost uvedených metod pro praktické posouzení vlastností zařízení byla ověřena pomocí čtrnácti měření provedených na elektronové svářečce.
|
host ::
RSS.