|
|
Příprava optických tenkých vrstev metodou depozice z chemických par
Koryčánek, Adam ; Kvapil, Michal (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zaměřuje na porovnání metod fyzikální depozice tenkých antireflexních vrstev s metodami depozice s chemických par (CVD), pro aplikace v oblasti optiky. Nejprve jsou zahrnuty základní pojmy a principy související s antireflexními vrstvami, jejich depozicí a charakterizací. Dále v experimentální části jsou použity techniky elipsometrie, rastrovací sondové mikroskopie (AFM) a rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) k charakterizaci vlastností a porovnání vrstev.
|
|
|
Supported nanostructured Pd catalyst using atomic layer deposition: from methanol oxidation to hydrogen evolution reaction
Bawab, Bilal ; Knez, Mato (oponent) ; Nielsch, Kornelius (oponent) ; Macák, Jan (vedoucí práce)
In this thesis, the catalytic capabilities of Pd species deposited by Atomic Layer Deposition (ALD) was explored on different substrates. Pd species composed of Nanoparticles (NPs) and Single atoms (SAs) were synthesized on anodic TiO2 nanotube (TNT) layers and carbon papers, respectively, to investigate their performance in methanol electro-oxidation and the alkaline hydrogen evolution reaction (HER). Pd NPs were deposited on TNT layers as methanol oxidation catalyst, leveraging their large surface area and direct electrical contact through the titanium foil. TEM analysis showed Pd particle sizes between 7 and 12 nm, with a shift to a porous Pd layer formation beyond 450 ALD cycles. Cyclic voltammetry revealed that catalytic activity peaked at 400 and 450 cycles, indicating optimal Pd loading and anti-poisoning characteristics, potentially enabling direct CH3OH to CO2 conversion. The other role the Pd achieved through the presence of SAs and NPs. Pd species were decorated on carbon papers were studied as HER catalyst. the samples before and after electrochemical measurements were characterized with X-ray photoelectron spectroscopy confirming the presence of Pd2+ species. The electrochemical active surface area increased significantly with ALD cycles, reaching a plateau at 300c Pd. Notably, CP 600c Pd demonstrated an overpotential of 4.55 mV, the lowest reported for Pd electrocatalysts in alkaline conditions. This highlights the synergistic effects of Pd configurations on HER enhancement and explores the mechanism by which the HER process occurs.
|
|
|
Alternative approaches for Preparation of AlN Nanolayers by Atomic Layer Deposition
Dallaev, Rashid ; Krčma, František (oponent) ; Kolařík, Vladimír (oponent) ; Sedlák, Petr (vedoucí práce)
Aluminum nitride (AlN) is a promising semi-conductive material with a wide band gap. Thin films of AlN find implementation in a variety of electronic and optoelectronic devices. First and foremost, the aim of the research presented within the scope of this dissertation is to introduce new precursors into ALD process for deposition of AlN thin films. The proposed precursors are superior to traditional ones either in cost-efficiency or reactivity. A part of the dissertation is devoted to enhancement of the understanding of chemical processes which take place during and after deposition. In this regard, a working solution to improving the chemical composition of the resulting films, as well as ameliorating deficiencies, for instance, oxidization, has been proposed. Another important aspect of this study has to do with a thorough analysis of hydrogen phenomenon in AlN ALD thin films. Hydrogen impurities have been investigated with the use of accurate and advanced techniques belonging to ion-beam analysis (IBA) groups.
|
|
|
Vliv modifikace povrchu keramických částic na slinovací chování pokročilých keramických materiálů
Vykydal, Adam ; Spusta, Tomáš (oponent) ; Pouchlý, Václav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem modifikace povrchu keramických částic na slinovací chování pokročilých keramických materiálů. Pro modifikaci povrchu byla použita metoda Atomic layer deposition, kdy bylo pomocí plynu v ALD komoře na povrch částic materiálů TiO2 nanesena vrstva materiálu ZrO2. Následně byl materiál bez modifikace porovnáván s materiálem, u kterého byl povrch modifikován. Pro zjištění vhodné teploty slinování byly vzorky vloženy do vysokoteplotního dilatometru, kde jsme zjistili, že vzorky slinují už za teploty 800 °C. Z grafického znázornění křivky zhutnění byl pomocí následného výpočtu zjištěn koeficient teplotní roztažnosti (CTE). Vzorky byly následně vloženy do pece, kde byly slinovány na 800 °C s různými dobami výdrže, kdy bylo zkoumáno, na jaké výdrži materiál vykazuje nejlepší hodnoty v rámci zhutnění částic. Pomocí rastrového elektronového mikroskopu bylo zjištěno, že materiál s modifikací povrchu vykazuje při slinování na 800 °C rovnoměrnou strukturu. Při slinovací teplotě 1500 °C lze pozorovat, že materiál ZrO2 nezůstal pouze na hranicích zrn, ale je víceméně rovnoměrně distribuován. Ve struktuře se nezachovala core-shell struktura, ale došlo ke shlukování ZrO2 do částic a v okolí těchto částic dochází k reakci oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého dle fázového diagramu. Na základě diagramu lze konstatovat, že se jedná o fázi ZrTiO4, jejíchž výskyt a velikost lze ověřit RTG analýzou.
|
|
|
Alternative approaches for Preparation of AlN Nanolayers by Atomic Layer Deposition
Dallaev, Rashid ; Krčma, František (oponent) ; Kolařík, Vladimír (oponent) ; Sedlák, Petr (vedoucí práce)
Aluminum nitride (AlN) is a promising semi-conductive material with a wide band gap. Thin films of AlN find implementation in a variety of electronic and optoelectronic devices. First and foremost, the aim of the research presented within the scope of this dissertation is to introduce new precursors into ALD process for deposition of AlN thin films. The proposed precursors are superior to traditional ones either in cost-efficiency or reactivity. A part of the dissertation is devoted to enhancement of the understanding of chemical processes which take place during and after deposition. In this regard, a working solution to improving the chemical composition of the resulting films, as well as ameliorating deficiencies, for instance, oxidization, has been proposed. Another important aspect of this study has to do with a thorough analysis of hydrogen phenomenon in AlN ALD thin films. Hydrogen impurities have been investigated with the use of accurate and advanced techniques belonging to ion-beam analysis (IBA) groups.
|
|
|
Characterization Of Aln Nanolayers Deposited On A Surface Of Hopg By Pe-Ald
Dallaev, Rashid
In this study plasma-enhanced atomic layer deposition process of AlN has been performedwith the purpose to test the expediency of highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) to serve as asubstrate in such process. The obtained samples were thoroughly analyzed using various analyticaltechniques. Atomic force microscopy was employed for studying topographic and morphologicalfeatures of the surface; x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis supported by second ionmassspectrometry method (SIMS) has been conducted on the obtained sample to investigate thechemical nature of the deposited films as well as elemental distribution. Temperature stability ofHOPG makes it a suitable substrate for preparation of AlN films, being a bottom contact for furthertesting of the films electrical properties. The data gathered from the aforementioned techniques haveindicated that HOPG is a viable choice for AlN ALD process.
|
|
|
Structural Charachterization Of Aln Thin Films Obtained On Silicon Surface By Pe-Ald
Dallaev, Rashid
The aim of this study is to investigate the hydrogen impregnations in AlN thin films deposited using plasma-enhanced atomic layer deposition technique. As of date, there is an apparent gap in the literature regarding the matter of hydrogen impregnation within the AlN layers. Hydrogen is a frequent contaminant and its content has detrimental effect on the quality of resulted layer, which is why it is relevant to investigate this particular contaminant and try to eliminate or at least minimize its quantity. Within the films hydrogen commonly forms amino or imide types of bonds (–NH2, - NH). There is only a handful of analytical methods enabling the detection of hydrogen. This particular study comprises two of them – Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and second ion-mass spectrometry (SIMS). XPS analysis has also been included to examine the surface nature and structural imperfections of the grown layer.
|
|
|
Vliv modifikace povrchu keramických částic na slinovací chování pokročilých keramických materiálů
Vykydal, Adam ; Spusta, Tomáš (oponent) ; Pouchlý, Václav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem modifikace povrchu keramických částic na slinovací chování pokročilých keramických materiálů. Pro modifikaci povrchu byla použita metoda Atomic layer deposition, kdy bylo pomocí plynu v ALD komoře na povrch částic materiálů TiO2 nanesena vrstva materiálu ZrO2. Následně byl materiál bez modifikace porovnáván s materiálem, u kterého byl povrch modifikován. Pro zjištění vhodné teploty slinování byly vzorky vloženy do vysokoteplotního dilatometru, kde jsme zjistili, že vzorky slinují už za teploty 800 °C. Z grafického znázornění křivky zhutnění byl pomocí následného výpočtu zjištěn koeficient teplotní roztažnosti (CTE). Vzorky byly následně vloženy do pece, kde byly slinovány na 800 °C s různými dobami výdrže, kdy bylo zkoumáno, na jaké výdrži materiál vykazuje nejlepší hodnoty v rámci zhutnění částic. Pomocí rastrového elektronového mikroskopu bylo zjištěno, že materiál s modifikací povrchu vykazuje při slinování na 800 °C rovnoměrnou strukturu. Při slinovací teplotě 1500 °C lze pozorovat, že materiál ZrO2 nezůstal pouze na hranicích zrn, ale je víceméně rovnoměrně distribuován. Ve struktuře se nezachovala core-shell struktura, ale došlo ke shlukování ZrO2 do částic a v okolí těchto částic dochází k reakci oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého dle fázového diagramu. Na základě diagramu lze konstatovat, že se jedná o fázi ZrTiO4, jejíchž výskyt a velikost lze ověřit RTG analýzou.
|
|
|
Characterization Of Aln Thin Films Deposited On Thermally Processed Silicon Substrates Using Pe-Ald
Dallaev, Rashid
The aim of this work is to study topography and chemical composition of AlN thin films deposited on Si substrates previously exposed to various time of thermal processing using plasma-enhanced atomic layer deposition technique. The samples were heated up to 500 °C for the period of 2 and 4 hours. Chemical composition of wafers and the films obtained are provided by Xray photoelectron spectroscopy (XPS). Surface topography was investigated using atomic force microscopy (AFM).
|
|
|
Obtaining Thin Films Of Aln By Atomic Layer
Deposition Using Nh3 Or N2h4 As Precursors
Dallaev, Rashid
In this work we used atomic layer deposition (ALD) method to obtain thin films of AlN using tris(diethylamido)aluminum (III) (TDEAA) with hydrazine (N2H4) or ammonia (NH3) as precursors. Elemental analysis of the film deposited by ALD TDEAA /N2H4 at 200 °C showed the presence of carbon impurities ~ 1.4 at%, oxygen ~ 3.2 at.% and hydrogen 22.6 at.%. The atomic concentration ratio of N/Al was ~ 1.3. The residual impurities content with N2H4 was lower than with NH3. In general, it has been confirmed that hydrazine has a more preferable surface thermochemistry than ammonia.
|
host ::
RSS.