Příprava a charakterizace tenkých vrstev Al2O3

Bc. Milan Karhánek

Diplomová práce

Preparation and characterization of Al2O3 thin films

Anotace:

Tato práce se zabývá přípravou a charakterizací amorfních ultratenkých vrstev oxidu hlinitého (Al2O3) deponovaných pomocí elektronového svazku (EB-PVD). Sleduje topografii, složení a optické vlastnosti připravených tenkých vrstev v závislosti na jejich tloušťce a depozičních podmínkách s cílem nalézt co nejtenčí kontinuální vrstvu Al2O3. Zejména byl sledován vliv rychlosti depozice a prostředí v depoziční komoře (přítomnost či nepřítomnost O2). Povrchová hrubost připravených vrstev Al2O3 byla sledována pomocí AFM (atomic force microscopy). Topografie deponovaných vrstev byla studována skenovací elektronovou mikroskopií. Chemické složení vrstev bylo stanoveno pomocí SEM-EDX (scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy). Optické vlastnosti (index lomu, extinkční koeficient), tloušťky a procentuální zastoupení dutin v těchto vrstvách byly určeny analýzou elipsometrických dat. Amorfní charakter připravených vrstev Al2O3 byl potvrzen pomocí XRD (X-ray diffraction).

Abstract:

This work deals with the fabrication and characterization of ultra thin films of amorphous alumina (Al2O3) which were prepared using electron beam deposition (EB-PVD). Topography, composition and optical properties of fabricated thin films were investigated depending on their thickness and deposition conditions aimed to find the thinnest continuous film of Al2O3. The influence of deposition rate under vacuum or background gas environment (O2) was studied. The surface roughness of Al2O3 thin films was investigated by AFM (atomic force microscopy). The topography of deposited layers was studied by scanning electron microscopy. The chemical composition of the films was determined via SEM-EDX (scanning electron microscopy-energy dispersive X-ray spectroscopy). Optical properties (refractive index, extinction coefficient), thicknesses and the percentage of voids in the films were evaluated through the analysis of ellipsometric data. Amorphous character of fabricated Al2O3 films was confirmed by XRD (X-ray diffraction). Keywords Thin films; Alumina; EB-PVD; Amorphous

Klíčová slova

Tenké vrstvy, Oxid hlinitý, EB-PVD, Amorfní

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 5. 2016

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 7. 6. 2016
• Vedoucí: prof. Ing. Petr Němec, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Magisterský studijní program / obor:
Polygrafie / Polygrafie