Příprava a analýza tenkých vrstev na bázi niobu, uhlíku a bóru

Bc. Lukáš Vrána

Bachelor's thesis

Preparation and analysis of niobium, boron and carbon based thin films

Abstract:

V této bakalářské práci se věnujeme přípravě a analýze tenkých vrstev na bázi niobu, boru a uhlíku. Kvantově mechanickými výpočty byla předpovězena skupina materiálů tvořených kovem, borem a uhlíkem vykazující vysokou tvrdost a zvýšenou lomovou houževnatost. Metodou magnetronového naprašování jsme připravili tenké vrstvy odprašováním Nb, C a B4C terčů. Pomocí energiově disperzní rentgenové spektroskopie jsme určili chemické složení vytvořených vrstev, rastrovacím elektronovým mikroskopem jsme pozorovali strukturu povrchu a změřili tloušťku vrstev. Rentgenovou difrakcí jsme zjišťovali přítomnost krystalické fáze. V několika vrstvách jsme prokázali přítomné krystalické fáze Nb a NbC.

Abstract:

In this thesis we prepare and study thin films composed of niobium, boron and carbon. Quantum mechanical calculations predicted group of materials composed of metal, boron and carbon that possess high hardness and increased fracture toughness. We prepared thin films using magnetron sputtering method by sputtering Nb, C and B4C targets. Using energy dispersive X-ray spectroscopy, we determined chemical composition of created thin films, by scanning electron microscope we observed structure of their surface a measured thickness of thin films. We used X-ray diffraction to determine presence of crystalline phase. In some thin films we demonstrated that they contain crystalline phases of Nb and NbC.

Keywords

magnetronové naprašování, tenká vrstva, Nb2BC, magnetron sputtering, thin film

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 8. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 15. 7. 2021
• Supervisor: doc. Mgr. Pavel Souček, Ph.D.
• Reader: Mgr. Peter Klein, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

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