Příprava a analýza povlaků připravených v multipulzním módu magnetronového naprašování pulzy vysokého výkonu

Bc. Tomáš Rada

Bachelor's thesis

Preparation of coatings by multipulse operation of High Power Impulse Magnetron Sputtering and their analysis

Anotácia:

V této práci se věnujeme analýze a depozici tenkých vrstev titanu v nereaktivním plazmatu pomocí různých metod založených na magnetronovém naprašování se speciálním důrazem na multipulzní mód magnetronového naprašování pulzy vysokého výkonu. Jedná se o pokročilou metodu fyzikální depozice z plynné fáze produkující vrstvy s vysokou kvalitou. Výše zmíněnou depoziční metodu zde porovnáváme s lépe popsaným stejnosměrným magnetronovým naprašováním a standardním magnetronovým naprašováním pulzy vysokého výkonu. U jednotlivých vrstev titanu jsme určili depoziční rychlost, parametry spojené s drsností povrchu, krystalografické orientace krystalů, mřížkové parametry elementární buňky krystalů a průměrnou velikost zrn z nichž se vrstva skládá. Hodnoty těchto parametrů jsme poté dali do kontextu metody depozice, kterou byla vrstva připravena, a jejího nastavení.

Abstract:

In this thesis, we study the deposition of the titanium thin film in inert gas plasma using a variety of methods based on magnetron sputtering with an emphasis on multi-pulse High Power Impulse Magnetron Sputtering. This is an advanced method of physical vapour deposition producing high quality films. We compare this method to the better described direct current magnetron sputtering and standard single-pulse High Power Impulse Magnetron Sputtering. For each titanium thin film we found out deposition rate, surface roughness parameters, crystallographic orientation of the crystals, lattice coefficients of the unit cell of the crystals and mean grain-size from which the thin film consists of. The values of these parameters were compared with each other for each thin film regarding the deposition method and its settings.

Kľúčové slová

magnetronové naprašování, titan, HiPIMS, m-HiPIMS, rentgenová difrakce, rastrovací elektronová mikroskopie, konfokální laserová mikroskopie, magnetron sputtering, titanium, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, confocal laser microscopy

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 6. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 6. 9. 2021
• Vedúci: doc. Mgr. Pavel Souček, Ph.D.
• Oponent: Ing. Ondřej Zindulka

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Applied Physics / Nanotechnology - Applied Physics