|
| |
|
|
Návrh a realizace zobrazovacího reflektometru 2. generace a jeho aplikace v optické analýze tenkých vrstev
Vodák, Jiří ; Držík,, Milan (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent) ; Ohlídal, Miloslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá technikou zobrazovací spektroskopické reflektometrie vyvíjenou na Ústavu fyzikálního inženýrství Vysokého učení technického v Brně. Jedná se o techniku vhodnou k charakterizaci vzorků neuniformních podél jejich povrchu. Technika je primárně používána k optické charakterizaci tenkých vrstev. V úvodní části práce jsou popsány základní fyzikální principy, na kterých je technika založena. Dále je popsána metodika získávání měřených dat a základní popis metod zpracování těchto dat. Je rovněž popsán základní koncept zobrazovacího spektroskopického reflektometru včetně rozboru různých variant jednotlivých částí přístroje. V hlavní části se práce zabývá popisem dvou realizovaných přístrojů včetně popisu některých kroků při vývoji těchto přístrojů. Jsou také prezentovány výsledky měření provedených se zmíněnými přístroji. V závěru práce je pak nastíněn a odůvodněn směr vývoje techniky zobrazovací spektroskopické reflektometrie k zobrazovací spektroskopické elipsometrii.
|
|
|
Fyzikálně chemická charakterizace vlastností tenkých reflexních vrstev na křemíkových podložkách
Rozsívalová, Zdeňka ; Studýnka, Jan (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou povrchu a charakterizací optických vlastností tenkých vrstev vytvořených plazmovou polymerací hexamethyldisiloxanu (HMDSO) na křemíkovém podkladě v RF plazmatu v průmyslovém depozičním zařízení. Takto vytvořené vrstvy slouží jako ochranné povlaky na reflexní vrstvy v reflektorech automobilů nebo na solárních panelech. Teoretická část se zabývá plazmatem, jeho výskytem, vlastnostmi, diagnostikou a aplikací. Jsou zde zmiňovány tenké vrstvy, jejich tvorba a charakterizace i teoretické seznámení s monomerem (a skupinou, do které patří), ze kterého se tvoří zkoumaná vrstva. Jsou zde zmíněny i nejčastěji používané metody pro diagnostiku vrstev, jako je infračervená spektroskopie a elipsometrie. Jelikož dochází během používání k degradaci materiálu působením vnějších podmínek, zabýváme se i vlivem stárnutí a degradace vrstev na jejich vlastnosti. K tvorbě vrstev byla použita průmyslová depoziční komora AluMet 1800V firmy Leybold optics instalovaná ve firmě Zlín Precision. Vrstvy byly vytvářeny za různých podmínek, které byly voleny tak, aby byly blízké skutečným podmínkám používaným v technologii. Při depozicích byly použity různé výkony (2-5 kW) a byly realizovány série depozic pro různé průtoky monomeru. Dále byl studován vliv příměsi kyslíku na vytvářené vrstvy. Kvůli kontrole procesů probíhajících v plazmatu byla během depozice snímána optická emisní spektra spektrometrem Jobin Yvon Triax 320. Z každé série vzorků byla část dále podrobena expozici UV zářením (48 hodin při výkonu 0,68 W/m2 na vlnové délce 340 nm) za účelem simulace podmínek, které mohou ovlivňovat vlastnosti vrstev v praxi. Povrch byl zkoumán pomocí měření spektrální intenzity odraženého světla v různých úhlech pozorování. Spektra odraženého světla byla proměřena ve viditelné oblasti pro úhel mezi dopadajícím a odraženým paprskem 40-150° s krokem 10°. Bylo realizováno i měření různých vzorků pod stejným úhlem a zjišťovaly se vlivy podmínek na intenzitu odraženého světla. Ve výsledcích jsou porovnány hodnoty pro vybrané úhly a úhlové závislosti pro vybranou vlnovou délku ze středu viditelné oblasti světla a infračervené oblasti. Spektrální odrazivost nezávisí významně na výkonu a příměsi kyslíku. U degradovaných vzorků dochází k posunu odraženého světla do červené oblasti, přičemž nezávisí na výkonu ani průtoku monomeru. Přidáním kyslíku během depozice je tento negativní jev významně potlačen. Charakterizace vrstev byla provedena pomocí infračervené (IČ) spektroskopie, kde se zkoumaly změny složení a rozdíly způsobené změnami podmínek při tvorbě vzorků. Výsledky těchto měření jsou bohužel spíše jen orientační, protože byly použity podmínky standardního depozičního procesu a vrstvy byly jen velmi tenké, což zapříčinilo značný šum v měřených spektrech. Výsledky ukázaly, že při vyšším průtoku monomeru dochází k větší absorbanci světla, zřejmě v důsledku větší tloušťky vytvořené vrstvy. Rovněž s rostoucím průtokem kyslíku se intenzita absorbance zvyšuje, přičemž se ve struktuře celkem pochopitelně objevují i některé další vazby.
|
|
| |
|
|
Návrh a realizace zobrazovacího reflektometru 2. generace a jeho aplikace v optické analýze tenkých vrstev
Vodák, Jiří ; Držík,, Milan (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent) ; Ohlídal, Miloslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá technikou zobrazovací spektroskopické reflektometrie vyvíjenou na Ústavu fyzikálního inženýrství Vysokého učení technického v Brně. Jedná se o techniku vhodnou k charakterizaci vzorků neuniformních podél jejich povrchu. Technika je primárně používána k optické charakterizaci tenkých vrstev. V úvodní části práce jsou popsány základní fyzikální principy, na kterých je technika založena. Dále je popsána metodika získávání měřených dat a základní popis metod zpracování těchto dat. Je rovněž popsán základní koncept zobrazovacího spektroskopického reflektometru včetně rozboru různých variant jednotlivých částí přístroje. V hlavní části se práce zabývá popisem dvou realizovaných přístrojů včetně popisu některých kroků při vývoji těchto přístrojů. Jsou také prezentovány výsledky měření provedených se zmíněnými přístroji. V závěru práce je pak nastíněn a odůvodněn směr vývoje techniky zobrazovací spektroskopické reflektometrie k zobrazovací spektroskopické elipsometrii.
|
|
|
Fyzikálně chemická charakterizace vlastností tenkých reflexních vrstev na křemíkových podložkách
Rozsívalová, Zdeňka ; Studýnka, Jan (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou povrchu a charakterizací optických vlastností tenkých vrstev vytvořených plazmovou polymerací hexamethyldisiloxanu (HMDSO) na křemíkovém podkladě v RF plazmatu v průmyslovém depozičním zařízení. Takto vytvořené vrstvy slouží jako ochranné povlaky na reflexní vrstvy v reflektorech automobilů nebo na solárních panelech. Teoretická část se zabývá plazmatem, jeho výskytem, vlastnostmi, diagnostikou a aplikací. Jsou zde zmiňovány tenké vrstvy, jejich tvorba a charakterizace i teoretické seznámení s monomerem (a skupinou, do které patří), ze kterého se tvoří zkoumaná vrstva. Jsou zde zmíněny i nejčastěji používané metody pro diagnostiku vrstev, jako je infračervená spektroskopie a elipsometrie. Jelikož dochází během používání k degradaci materiálu působením vnějších podmínek, zabýváme se i vlivem stárnutí a degradace vrstev na jejich vlastnosti. K tvorbě vrstev byla použita průmyslová depoziční komora AluMet 1800V firmy Leybold optics instalovaná ve firmě Zlín Precision. Vrstvy byly vytvářeny za různých podmínek, které byly voleny tak, aby byly blízké skutečným podmínkám používaným v technologii. Při depozicích byly použity různé výkony (2-5 kW) a byly realizovány série depozic pro různé průtoky monomeru. Dále byl studován vliv příměsi kyslíku na vytvářené vrstvy. Kvůli kontrole procesů probíhajících v plazmatu byla během depozice snímána optická emisní spektra spektrometrem Jobin Yvon Triax 320. Z každé série vzorků byla část dále podrobena expozici UV zářením (48 hodin při výkonu 0,68 W/m2 na vlnové délce 340 nm) za účelem simulace podmínek, které mohou ovlivňovat vlastnosti vrstev v praxi. Povrch byl zkoumán pomocí měření spektrální intenzity odraženého světla v různých úhlech pozorování. Spektra odraženého světla byla proměřena ve viditelné oblasti pro úhel mezi dopadajícím a odraženým paprskem 40-150° s krokem 10°. Bylo realizováno i měření různých vzorků pod stejným úhlem a zjišťovaly se vlivy podmínek na intenzitu odraženého světla. Ve výsledcích jsou porovnány hodnoty pro vybrané úhly a úhlové závislosti pro vybranou vlnovou délku ze středu viditelné oblasti světla a infračervené oblasti. Spektrální odrazivost nezávisí významně na výkonu a příměsi kyslíku. U degradovaných vzorků dochází k posunu odraženého světla do červené oblasti, přičemž nezávisí na výkonu ani průtoku monomeru. Přidáním kyslíku během depozice je tento negativní jev významně potlačen. Charakterizace vrstev byla provedena pomocí infračervené (IČ) spektroskopie, kde se zkoumaly změny složení a rozdíly způsobené změnami podmínek při tvorbě vzorků. Výsledky těchto měření jsou bohužel spíše jen orientační, protože byly použity podmínky standardního depozičního procesu a vrstvy byly jen velmi tenké, což zapříčinilo značný šum v měřených spektrech. Výsledky ukázaly, že při vyšším průtoku monomeru dochází k větší absorbanci světla, zřejmě v důsledku větší tloušťky vytvořené vrstvy. Rovněž s rostoucím průtokem kyslíku se intenzita absorbance zvyšuje, přičemž se ve struktuře celkem pochopitelně objevují i některé další vazby.
|
host ::
RSS.