Laserové depoziční metody - obecná charakteristika
|
|
- Dušan Rudolf Netrval
- před 8 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 Laserové depoziční metody - obecná charakteristika Laserové odprašování zdrojového materiálu z tzv. targetu (terče), upraveného do zhutnělé formy (lisovaná či zmražená tableta) vhodné pro depozici. Laserové záření interaguje s materiálem terče; energie záření je absorbována molekulami materiálu a přeměňuje se v tepelnou energii. Aby došlo k přechodu látky do plynné fáze (plazmatu), musí dojít k překonání tzv. ablačního prahu - tj. dopadající laserové záření musí mít dostatečnou hustotu energie. Překonání ablačního prahu ale závisí i na druhu materiálu (jeho tepelné vodivosti, odrazivosti povrchu) morfologii a také na charakteristikách laserového záření (vlnové délce, špičkovém výkonu, opakovací frekvenci pulsů apod.) 1
2 Laserové depoziční metody - obecná charakteristika Působení laserového svazku je přesně omezené v čase a lokalizované v prostoru (viz dále) Jelikož špičkový výkon laseru může dosáhnout hodnot řádu 10 8 W, jsou podmínky přípravy z hlediska termodynamiky silně nerovnovážné a lze připravit vrstvy z metastabilních materiálů, nanostruktury, vysoce porézní vrstvy apod. Tloušťku připravovaných vrstev lze relativně snadno řídit nastavením hustoty energie laserového záření a počtu pulsů. Je možné reprodukovatelně připravit vrstvy o tloušťkách desítek nm. "Sendvičové" struktury lze připravit in situ v jediném technologickém kroku výměnou targetů uvnitř aparatury. Vrstvy připravované technikou PLD (viz dále) neobsahují rozpouštědla vůbec, vrstvy připravované technikou MAPLE mohou mít stopy rozpouštědel. 2
3 Laserové depoziční metody - zdroje záření Teoreticky lze aplikovat jakýkoli dostatečně výkonný laser v pulsním režimu jehož pracovní vlnová délka je účinně absorbována materiálem targetu. V praxi se v oblasti vlnových délek od UV po IR běžně využívají dvě třídy laserů: a) plynové - excimerové lasery pro UV oblast nm b) pevnolátkové lasery na bázi krystalu yttrium-aluminium granátu - nejčastěji Nd:YAG se základní vlnovou délkou 1064 nm, Er:YAG 2937 nm, případně Ho:YAG nebo Yb:YAG. Vlnové délky některých excimerů Vlnové délky harmonických frekvencí Nd:YAG 3
4 Členění laserových depozičních metod - geometrie uspořádání a) sériová depozice - v daný moment se naprašuje pouze určitá část substrátu - "laserové psaní"- příkladem je metoda MAPLE - DW b) paralelní depozice - materiál se nanáší na všechna místa substrátu zároveň -příkladem jsou metody PLD i MAPLE v klasické instrumentaci Sériová depozice slouží k vytváření horizontálních motivů na substrátu - odpadá nutnost používat masky nebo stínítka. Paralelní depozice z různých substrátů je výhodná např. pro tvorbu sendvičových multivrstev. 4
5 Členění laserových depozičních metod - složení targetu Metoda PLD (Pulsed Laser Deposition) provádí depozici z homogenního nechlazeného targetu, který je buďto jednosložkový nebo se předpokládá, že všechny složky absorbují dopadající laserové záření v podobné míře. Target v místě dopadu laserového svazku podléhá pyrolytickým, příp. fotolytickým procesům a jeho materiál přechází do plynné fáze. Proto je metoda určena pro nanášení anorganických vrstev. Metody MAPLE (Matrix Assisted Pulsed Laser Evaporation) a MAPLE-DW (Direct Write) deponují ze směsného targetu chlazeného nejčastěji na teplotu kapalného dusíku. Taget obsahuje minimálně dvě složky: a) nízkomolekulární matrici, která silně absorbuje na použité vlnové délce; b) deponovanou látku, která má mnohem větší molekulovou hmotnost než matrice a jejíž molekuly absorbují ve srovnání s matricí jen velmi málo. Molekuly deponované látky se proto přenášejí na substrát "šetrným" způsobem. Metodou se nanášejí vrstvy organických nepolymerních látek, polymerů, biomateriálů (enzymů) a dokonce i životaschopné buňky. 5
6 Metoda PLD Její počátky se datují do období praktického využití prvních laserů v 60. letech. Původně hlavně pro depozici tenkých vrstev anorganických materiálů (převážně oxidy kovů). S pokrokem laserů (vysoký výkon, vlnové délky v oblasti UV, nano- nebo pikosekundové pulsy) a rozvojem metodiky (kromě depozice ve vakuu i např. depozice v kapalině) zažívá metoda svou renesanci a využívá se např. pro přípravu nanočástic kovů a kovových oxidů. Princip metody: Interakce pulsu laserového záření s pevnou látkou v podobě terče - targetu. V místě interakce se hmota silně zahřeje a při překročení tzv. ablačního prahu (ten je daný především hustotou energie záření) dojde k její sublimaci příp. vymrštění částic z hloubky řádově jednotek μm - tvoří se ablační oblak. Takto uvolněný materiál je zachytáván a kondenzuje na substrátu, umístěném rovnoběžně naproti targetu. 6
7 Průběh depozice metodou PLD Terč (target) je homogenní, často jednosložkový, připravený lisováním (případně následným slinováním) prášku zdrojového materiálu. Může to být i kovový blok. Dopadající paprsek svírá s povrchem targetu úhel 45 - tím se potlačí interakce záření s ablačním oblakem. Pracovní atmosféra je tvořená nejč. inertním plynem (N 2, Ar). Někdy se používá se také reaktivní PLD - atmosféra je tvořená kyslíkem a při depozici z kovového targetu s kyslíkem reagují atomy kovu - nanáší se příslušný oxid. Hustota energie laserového záření - desetiny nebo jednotky J.cm -2. Proces probíhá při laboratorní teplotě a zbytkovém tlaku cca 1 Pa. Vzdálenost target substrát je mm. 7
8 PLD - oblak ablačních produktů Ablační oblak obsahuje neutrální atomy, elektrony, ionty, ionizované i neionizované molekuly, i makroskopické shluky hmoty - clustery. Tvar ablačního oblaku pro fokusovaný (vlevo) a nefokusovaný paprsek. Tvar oblaku závisí především na hustotě energie laserového záření, šířce stopy laseru, velikosti pracovního tlaku v depoziční komoře a kompaktnosti targetu. Oblak je zpravidla nehomogenní a jeho fyzikální parametry jsou silně proměnné v čase. Kinetická energie neutrálních atomů je cca 10 ev, kinetická energie iontů i přes 1 kev. 8
9 Aparatura pro PLD část 4 držák terčů máfixnívnější tubus, ve kterém je uložena rotující hřídel; její pohyb se převádí na rotační pohyb targetů uložených v místě dopadu laserového svazku revolverový mechanismus umožňuje in situ vyměňovat tři targety a deponovat sendvičovou strukturu 1 - Penningova měrka 2 - Piraniho měrka 3 - vyhřívaný držák substrátu 4 - držák terčů (dva rotační mechanismy) 5 - vstupní křemenné okénko 6 - vakuový stojan (rotační a difúzní vývěva) 7 - jehlový ventil pro regulaci průtoku 8 - mechanismus rotace terče 9 - hermetický vstup přívodů vytápění a měření teploty 10 - zdroj topení a zařízení pro měření teploty 11 - křemenná čočka 12 - křemenný hranol 13 - excimerový laser 14 - systém filtrů. 9
10 PLD v kapalině Nová - poslední desetiletí - varianta techniky PLD - primárně se používá pro produkci nanočástic ušlechtilých kovů (Au, Ag, Pt, Pd, W, Cu, ale i mosazi a bronzu). Target je ponořený do kapaliny, po dopadu laserového pulsu se nataví, dojde k vymrštění částic a par do kapalného prostředí; tam se částice velice rychle ochladí a proto nevytvoří větší struktury. Získá se suspenze nebo kolidní roztok produktů v kapalině. Používané kapaliny: voda, těžká voda, aceton, alkoholy, alkany aj. Plošná hustota energie laserového svazku musí být cca 30 J.cm -2, opakovací frekvence laseru 5-20 Hz. Vznikají nanočástice o rozměrech 1-10 nm s výtěžností procesu okolo 1 mg za hodinu. Již vzniklé nanočástice interagují s dalšími laserovými pulsy - tím může docházet k jejich další fragmentaci a současně nastává nežádoucí rozptyl záření. 10
11 PLD v kapalině - možnosti uspořádání Ablace v kapalině - svazek prochází hladinou kapaliny Instrumentace je jednodušší než u PLD v plynu. Kovový target musí být v obou případech pevně fixován - tlak záření by s ním pohyboval. Uspořádání ablace v optické kyvetě - svazek prochází stěnou kyvety 11
12 MAPLE (Matrix Assisted Pulsed Laser Evaporation) Technika depozice využívající rozdílné rychlosti sublimace různých látek při expozici zmraženého směsného targetu laserovým paprskem. Rychlost sublimace závisí na velikosti jejich molekuly a schopnosti absorbovat záření o určité vlnové délce. Využívá se nejčastěji laser emitující záření v UV oblasti (i když existuje také RIR MAPLE. 12
13 MAPLE - princip metody Metoda vznikla v průběhu 90. let jako reakce na nepříliš úspěšné depozice organických a biologických materiálů pomocí PLD. U PLD je terč tvořen pouze deponovaným materiálem, který po dopadu laserového záření absorbuje veškerou jeho energii. Proto metodou PLD až na výjimky (teflon) nelze deponovat např. polymery - při depozici dochází totiž nejen ke štěpení řetězce na monomerní jednotky, ale i ke štěpení těchto monomerních jednotek - ty se pak už na substrátu "neposkládají" zpět. Při technologii MAPLE obsahuje hlubokozmražený target tzv. matrici, která chrání deponovaný materiál před vysokoenergetickým zářením tím, že sama přednostně absorbuje energii laserového pulsu. Matrice je látka o malé molekulové hmotnosti, ve které je deponovaný materiál rozpuštěn, a která na vlnové délce laseru absorbuje záření lépe než deponovaný materiál. "Malé" molekuly matrice získají tepelnou (kinetickou) energii a tu pak kolektivními kolizemi předávají v podstatě mechanickou cestou "velkým" molekulám deponované látky. 13
14 MAPLE - princip metody Molekuly deponované látky tak přejdou do plynné fáze, aniž by došlo k jejich pyrolytickému nebo fotolytickému poškození. Děje probíhající při dopadu laserového pulsu na zmražený terč tvořený směsí matrice + deponovaná látka. 14
15 depoziční komora: MAPLE - princip a instrumentace průběh depozice: 15
16 Detail depoziční komory MAPLE 16
17 MAPLE - volba vhodné matrice Parametry matrice, které jsou nutné / žádoucí pro MAPLE: vysoký absorbční koeficient na vlnové délce použitého laseru (vyšší, než u deponované látky) nepodléhá fotochemickým reakcím vlivem laserového záření chemicky nereaguje s rozpuštěnou deponovanou látkou s deponovanou látkou tvoří pravý roztok nebo alespoň koloidní systém vysoká tenze par nízká tepelná vodivost v pevném skupenství nízká hodnota sublimační entalpie Některé parametry jsou vlastní materiálu, jiné závisejí i na použitém záření. Naprosto klíčové je splnění prvních tří podmínek z tohoto přehledu. 17
18 MAPLE - volba vhodné matrice Z obrázku je patrné, že voda vůbec není vhodnou matricí při depozici a DMSO jen v rozsahu vlnových délek cca nm při použití KrF excimerového laseru. UV spektra deponovaného materiálu (polypyrrol) a potenciálních matric (dimethylsulfoxid a voda) se znázorněním vlnových délek běžně používaných laserů. 18
19 MAPLE - používané lasery Zatímco matrici můžeme případ od případu vybírat tak, aby splňovala výše uvedená kritéria, pořizovací cena laseru je tak vysoká, že je zpravidla k dispozici pouze jediný přístroj. Podle pracovní vlnové délky rozlišujeme UV-MAPLE (častější případ; λ = nm) a RIR-MAPLE (využívá se méně; λ = 1-5 μm). Přednosti a nedostatky UV-MAPLE: + řada laserů emituje záření v této oblasti (všechny excimery a navíc 3.,4. a 5. harmonická Nd:YAG) + jednodušší optika u depoziční komory - UV fotony jsou tak energetické, že mohou vyvolat fotolýzu matrice za vzniku vysoce reaktivních radikálů, které následně destruují molekuly deponované látky (např. z chloroformu vznikají radikály Cl. ) 19
20 MAPLE - používané lasery Přednosti a nedostatky RIR-MAPLE: + IR fotony mají nízkou energii - nehrozí rozklad matrice za tvorby radikálů + podle některých prací je pro MAPLE optimální, jestliže matrice absorbuje záření ve vibračním módu molekul, což je právě v infračervené oblasti - existuje pouze málo laserů s vlnovou délkou ve vzdálenější IR oblasti - pro vzdálenější IR oblast je nutná nákladnější optika - absorbance látek (tedy i matrice) v IR oblasti závisí také na teplotě a hustotě dopadajícího záření - tento jev je nepříznivý; v UV oblasti přitom absorbance takto ovlivňovaná není 20
21 Aplikace metody MAPLE - depozice aktivní vrstvy senzoru Připevnění substrátu s kouskem křemíku pro talystepové měření Zamražení matrice s rozpuštěným materiálem tekutým dusíkem Zchlazení aparatury Depozice Hotový senzor 21
22 Některé materiály nanášené metodou MAPLE MAPLE - přehled úspěšně nanášených biologických materiálů s uvedením podmínek depozice. MAPLE - podmínky depozice ftalocyaninu niklu (NiPc). 22
23 MAPLE DW Schematické znázornění depozice metodou MAPLE DW a) absorbce laserového záření - část matrice sublimuje b) ablační oblak předá hybnost dalšímu materiálu c) - d) "vystřelené" částice materiálu dopadají na substrát, kde tvoří požadovaný vzor 23
Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.2. Základní konstrukční součásti laserů. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011
Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.2 Základní konstrukční součásti laserů Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Konstrukce laseru 1 - Aktivní prostředí 2 - Čerpací zařízení 3 - Optický
VíceÚvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.
Aktivní prostředí v plynné fázi. Plynové lasery Inverze populace hladin je vytvářena mezi energetickými hladinami některé ze složek plynu - atomy, ionty nebo molekuly atomární, iontové, molekulární lasery.
VíceLasery v mikroelektrotechnice. Soviš Jan Aplikovaná fyzika
Lasery v mikroelektrotechnice Soviš Jan Aplikovaná fyzika Obsah Úvod Laserové: žíhání rýhování (orýsování) dolaďování depozice tenkých vrstev dopování příměsí Úvod Vysoká hustota výkonu laseru změna struktury
VíceCo je litografie? - technologický proces sloužící pro vytváření jemných struktur (obzvláště mikrostruktur a nanostruktur)
Co je litografie? - technologický proces sloužící pro vytváření jemných struktur (obzvláště mikrostruktur a nanostruktur) -přenesení dané struktury na povrch strukturovaného substrátu Princip - interakce
VíceSvětlo jako elektromagnetické záření
Světlo jako elektromagnetické záření Základní pojmy: Homogenní prostředí prostředí, jehož dané vlastnosti jsou ve všech místech v prostředí stejné. Izotropní prostředí prostředí, jehož dané vlastnosti
VícePřehled metod depozice a povrchových
Kapitola 5 Přehled metod depozice a povrchových úprav Tabulka 5.1: První část přehledu technologií pro depozici tenkých vrstev. Klasifikované podle použitého procesu (napařování, MBE, máčení, CVD (chemical
VíceGlass temperature history
Glass Glass temperature history Crystallization and nucleation Nucleation on temperature Crystallization on temperature New Applications of Glass Anorganické nanomateriály se skelnou matricí Martin Míka
VícePřednáška 3. Napařování : princip, rovnovážný tlak par, rychlost vypařování.
Přednáška 3 Napařování : princip, rovnovážný tlak par, rychlost vypařování. Realizace vypařovadel, směrovost vypařování, vypařování sloučenin a slitin, Vypařování elektronovým svazkem a MBE Napařování
VíceVakuové metody přípravy tenkých vrstev
Vakuové metody přípravy tenkých vrstev Metody vytváření tenkých vrstev Vakuové metody dnes nejužívanější CVD Chemical Vapour Deposition (PE CVD Plasma Enhanced CVD nebo PA CVD Plasma Assisted CVD) PVD
VíceLaserové technologie v praxi I. Přednáška č.8. Laserové zpracování materiálu. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011
Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.8 Laserové zpracování materiálu Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Lasery pro průmyslové zpracování materiálu E (ev) 0,12 1,17 1,17 1,2 1,5 4,17
VíceVybrané technologie povrchových úprav. Metody vytváření tenkých vrstev Doc. Ing. Karel Daďourek 2008
Vybrané technologie povrchových úprav Metody vytváření tenkých vrstev Doc. Ing. Karel Daďourek 2008 Metody vytváření tenkých vrstev Vakuové metody dnes nejužívanější CVD Chemical vapour deposition PE CVD
VícePlazmové metody Materiály a technologie přípravy M. Čada
Plazmové metody Existuje mnoho druhů výbojů v plynech. Ionizovaný plyn = elektrony + ionty + neutrály Depozice tenkých vrstev za pomocí plazmatu je jednou z nejpoužívanějších metod. Pomocí plazmatu lze
VíceLABORATORNÍ PŘÍSTROJE A POSTUPY
LABORATORNÍ PŘÍSTROJE A POSTUPY PŘÍPRAVA TENKÝCH VRSTEV POLY- PYRROLU METODOU MATRICOVÉ PULSNÍ LASEROVÉ DEPOZICE MARTIN VRŇATA, DUŠAN KOPECKÝ, JITKA ŠKODOVÁ, PŘEMYSL FITL, JAN VLČEK a JAROSLAV HOFMANN
VíceVyužití plazmových metod ve strojírenství. Metody depozice povlaků a tenkých vrstev
Využití plazmových metod ve strojírenství Metody depozice povlaků a tenkých vrstev Metody depozice povlaků Využití plazmatu pro depozice (nanášení) povlaků a tenkých vrstev je moderní a stále častěji aplikovaná
VíceSPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová
SPEKTROMETRIE aneb co jsem se dozvěděla autor: Zdeňka Baxová FTIR spektrometrie analytická metoda identifikace látek (organických i anorganických) všech skupenství měříme pohlcení IČ záření (o různé vlnové
VíceÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE
LABORATOŘ OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE (111) F Imobilizace na alumosilikátové materiály Vedoucí práce: Ing. Eliška Leitmannová, Ph.D. Umístění práce: laboratoř F07, F08 1 Úvod Imobilizace aktivních
VíceVybrané spektroskopické metody
Vybrané spektroskopické metody a jejich porovnání s Ramanovou spektroskopií Předmět: Kapitoly o nanostrukturách (2012/2013) Autor: Bc. Michal Martinek Školitel: Ing. Ivan Gregora, CSc. Obsah přednášky
VíceVIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE
VIBRAČNÍ SPEKTROMETRIE (c) -2012 RAMANOVA SPEKTROMETRIE 1 PRINCIP METODY Měří se rozptýlené záření, které vzniká interakcí monochromatického záření z viditelné oblasti s molekulami vzorku za současné změny
VíceREAKTIVNÍ MAGNETRONOVÉ NAPRAŠOV. Jan VALTER HVM Plasma s.r.o. www.hvm.cz
REAKTIVNÍ MAGNETRONOVÉ NAPRAŠOV OVÁNÍ Jan VALTER SCHEMA REAKTIVNÍHO NAPRAŠOV OVÁNÍ zdroj výboje katoda odprašovaný terč plasma inertní napouštění plynů reaktivní zdroj předpětí p o v l a k o v a n é s
Více- Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl. - fluorescence - fosforescence
ROZPTYLOVÉ a EMISNÍ metody - Rayleighův rozptyl turbidimetrie, nefelometrie - Ramanův rozptyl - fluorescence - fosforescence Ramanova spektroskopie Každá čára Ramanova spektra je svými vlastnostmi závislá
VíceLasery optické rezonátory
Lasery optické rezonátory Optické rezonátory Optickým rezonátorem se rozumí dutina obklopená odrazovými plochami, v níž je pasivní dielektrické prostředí. Rezonátor je nezbytnou součástí laseru, protože
VíceODŮVODNĚNÍ VEŘEJNÉ ZAKÁZKY
ODŮVODNĚNÍ VEŘEJNÉ ZAKÁZKY s názvem PULSNÍ LASEROVÁ DEPOZICE CEITEC MU vyhotovené podle 156 zákona č. 137/2006 Sb., o veřejných zakázkách, v platném znění (dále jen Zákon o VZ) 1. ODŮVODNĚNÍ ÚČELNOSTI
VíceRentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm
Rtg. záření: Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm Vznik rtg. záření: 1. Rtg. záření se spojitým spektrem vzniká při prudkém zabrzdění urychlených elektronů.
VíceDOUTNAVÝ VÝBOJ. Další technologie využívající doutnavý výboj
DOUTNAVÝ VÝBOJ Další technologie využívající doutnavý výboj Plazma doutnavého výboje je využíváno v technologiích depozice povlaků nebo modifikace povrchů. Jedná se zejména o : - depozici povlaků magnetronovým
VíceÚvod do fyziky plazmatu
Úvod do fyziky plazmatu Lenka Zajíčková, Ústav fyz. elektroniky Doporučená literatura: J. A. Bittencourt, Fundamentals of Plasma Physics, 2003 (3. vydání) ISBN 85-900100-3-1 Navazující a související přednášky:
VíceLasery. Biofyzikální ústav LF MU. Projekt FRVŠ 911/2013
Lasery Biofyzikální ústav LF MU Elektromagnetické spektrum http://cs.wikipedia.org/wiki/soubor:elmgspektrum.png http://cs.wikipedia.org/wiki/ Soubor:Spectre.svg Bezkontaktní termografie 2 Součásti laseru
VíceFOTOAKUSTIKA. Vítězslav Otruba
FOTOAKUSTIKA Vítězslav Otruba 2010 prof. Otruba 2 The spectrophone 1881 A.G. Bell návrh a Spektrofonu (spectrophone) pro účely posouzení absorpčního spektra subjektů v těch částech, které jsou neviditelné.
VíceNanokrystalické tenké filmy oxidu železitého pro solární štěpení vody
Nanokrystalické tenké filmy oxidu železitého pro solární štěpení vody J. Frydrych, L. Machala, M. Mašláň, J. Pechoušek, M. Heřmánek, I. Medřík, R. Procházka, D. Jančík, R. Zbořil, J. Tuček, J. Filip a
VíceZdroje optického záření
Metody optické spektroskopie v biofyzice Zdroje optického záření / 1 Zdroje optického záření tepelné výbojky polovodičové lasery synchrotronové záření Obvykle se charakterizují zářivostí (zářivý výkon
VíceSPECIÁLNÍ METODY OBRÁBĚNÍ SPECIÁLNÍ METODY OBRÁBĚNÍ
Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: STROJÍRENSKÁ TECHNOLOGIE TŘETÍ JANA ŠPUNDOVÁ 06.04.2014 Název zpracovaného celku: SPECIÁLNÍ METODY OBRÁBĚNÍ SPECIÁLNÍ METODY OBRÁBĚNÍ Používají se pro obrábění těžkoobrobitelných
VíceHmotnostní spektrometrie
Hmotnostní spektrometrie Princip: 1. Ze vzorku jsou tvořeny ionty na úrovni molekul, nebo jejich zlomků (fragmentů), nebo až volných atomů dodáváním energie, např. uvolnění atomů ze vzorku nebo přímo rozštěpení
VíceTenké vrstvy pro lékařství 1. Laserové vrstvy ( metody přípravy vrstev, laser, princip metody pulzní laserové depozice PLD, růst vrstev, )
Tenké vrstvy pro lékařství 1. Laserové vrstvy ( metody přípravy vrstev, laser, princip metody pulzní laserové depozice PLD, růst vrstev, ) 2. Vybrané vrstvy a aplikace - gradientní vrstvy, nanokrystalické
VíceSvětlo je elektromagnetické vlnění, které má ve vakuu vlnové délky od 390 nm do 770 nm.
1. Podstata světla Světlo je elektromagnetické vlnění, které má ve vakuu vlnové délky od 390 nm do 770 nm. Vznik elektromagnetických vln (záření): 1. při pohybu elektricky nabitých částic s nenulovým zrychlením
VíceTest vlastnosti látek a periodická tabulka
DUM Základy přírodních věd DUM III/2-T3-2-08 Téma: Test vlastnosti látek a periodická tabulka Střední škola Rok: 2012 2013 Varianta: A Zpracoval: Mgr. Pavel Hrubý Mgr. Josef Kormaník TEST Test vlastnosti
VícePrincipy chemických snímačů
Principy chemických snímačů Název školy: SPŠ Ústí nad Labem, středisko Resslova Autor: Ing. Pavel Votrubec Název: VY_32_INOVACE_05_AUT_99_principy_chemickych_snimacu.pptx Téma: Principy chemických snímačů
VíceMolekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS
Molekulová spektroskopie 1 Chemická vazba, UV/VIS 1 Chemická vazba Silová interakce mezi dvěma atomy. Chemické vazby jsou soudržné síly působící mezi jednotlivými atomy nebo ionty v molekulách. Chemická
VíceChemické metody přípravy tenkých vrstev
Chemické metody přípravy tenkých vrstev verze 2013 Povrchové filmy monomolekulární Langmuirovy filmy PAL (povrchově aktivní látky) na polární kapalině (vodě), 0,205 nm 2 na 1 molekulu, tloušťka dána délkou
VícePlazma v technologiích
Plazma v technologiích Mezi moderními strojírenskými technologiemi se stále častěji prosazují metody využívající různé formy plazmatu. Plazma je plynné prostředí skládající se z poměrně volných částic,
VícePrůmyslové lasery pro svařování
Průmyslové lasery pro svařování (studijní text k předmětu SLO/UMT1) Připravila: Hana Šebestová V současné době se vyrábí řada typů laserů. Liší se svou konstrukcí, poskytovaným výkonem, účinností i charakterem
VíceMetody analýzy povrchu
Metody analýzy povrchu Metody charakterizace nanomateriálů I RNDr. Věra Vodičková, PhD. Povrch pevné látky: Poslední monoatomární vrstva + absorbovaná monovrstva Ovlivňuje fyzikální vlastnosti (ukončení
VíceChemické metody plynná fáze
Chemické metody plynná fáze Chemické reakce prekurzorů lze aktivovat i UV zářením PHCVD. Foton aktivuje molekuly nebo atomy, které pak vytvářejí volné radikály nesoucí hodně energie > ty pak rozbijí velké
VíceMonika Fialová VAKUOVÁ FYZIKA II. ZÍSKÁVÁNÍ NÍZKÝCH TLAKŮ
Monika Fialová VAKUOVÁ FYZIKA II. ZÍSKÁVÁNÍ NÍZKÝCH TLAKŮ CHARAKTERISTIKY VÝVĚV vývěva = zařízení snižující tlak plynu v uzavřeném objemu parametry: mezní tlak čerpací rychlost pracovní tlak výstupní tlak
VíceZáklady NIR spektrometrie a její praktické využití
Nicolet CZ s.r.o. The world leader in serving science Základy NIR spektrometrie a její praktické využití NIR praktická metoda molekulové spektroskopie, nahrazující pracnější, časově náročnější a dražší
VíceÚvod. Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství.
Laserové kalení Úvod Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství. poslední době se začínají komerčně prosazovat
VíceKatedra chemie FP TUL Chemické metody přípravy vrstev
Chemické metody přípravy vrstev Metoda sol-gel Historie nejstarší příprava silikagelu 1939 patent na výrobu antireflexních vrstev na fotografické čočky 60. léta studium vrstev SiO 2 a TiO 2 70. léta výroba
VíceFyzikální metody nanášení tenkých vrstev
Fyzikální metody nanášení tenkých vrstev Vakuové napařování Příprava tenkých vrstev kovů některých dielektrik polovodičů je možné vytvořit i epitaxní vrstvy (orientované vrstvy na krystalické podložce)
VíceDOUTNAVÝ VÝBOJ. 1. Vlastnosti doutnavého výboje 2. Aplikace v oboru plazmové nitridace
DOUTNAVÝ VÝBOJ 1. Vlastnosti doutnavého výboje 2. Aplikace v oboru plazmové nitridace Doutnavý výboj Připomeneme si voltampérovou charakteristiku výboje v plynech : Doutnavý výboj Připomeneme si, jaké
VíceZÁŘENÍ V ASTROFYZICE
ZÁŘENÍ V ASTROFYZICE Plazmový vesmír Uvádí se, že 99 % veškeré hmoty ve vesmíru je v plazmovém skupenství (hvězdy, mlhoviny, ) I na Zemi se vyskytuje plazma, např. v podobě blesků, polárních září Ve sluneční
VíceMetody využívající rentgenové záření. Rentgenovo záření. Vznik rentgenova záření. Metody využívající RTG záření
Metody využívající rentgenové záření Rentgenovo záření Rentgenografie, RTG prášková difrakce 1 2 Rentgenovo záření Vznik rentgenova záření X-Ray Elektromagnetické záření Ionizující záření 10 nm 1 pm Využívá
VíceÚvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv
Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv Pavel Matějka, Vadym Prokopec pavel.matejka@vscht.cz pavel.matejka@gmail.com Vadym.Prokopec@vscht.cz
VíceTřídění látek. Chemie 1.KŠPA
Třídění látek Chemie 1.KŠPA Systém (soustava) Vymezím si kus prostoru, látky v něm obsažené nazýváme systém soustava okolí svět Stěny soustavy Soustava může být: Izolovaná = stěny nedovolí výměnu částic
VíceMETODY ČIŠTĚNÍ ORGANICKÝCH LÁTEK
METODY ČIŠTĚNÍ ORGANICKÝCH LÁTEK Chemické sloučeniny se připravují z jiných chemických sloučenin. Tento děj se nazývá chemická reakce, kdy z výchozích látek (reaktantů) vznikají nové látky (produkty).
VícePlazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu
Plazmové metody Základní vlastnosti a parametry plazmatu Atom je základní částice běžné hmoty. Částice, kterou již chemickými prostředky dále nelze dělit a která definuje vlastnosti daného chemického prvku.
VíceMetody využívající rentgenové záření. Rentgenografie, RTG prášková difrakce
Metody využívající rentgenové záření Rentgenografie, RTG prášková difrakce 1 Rentgenovo záření 2 Rentgenovo záření X-Ray Elektromagnetické záření Ionizující záření 10 nm 1 pm Využívá se v lékařství a krystalografii.
VíceInfračervená spektroskopie
Infračervená spektroskopie 1 Teoretické základy Podstatou infračervené spektroskopie je interakce infračerveného záření se studovanou hmotou, kdy v případě pohlcení fotonu studovanou hmotou mluvíme o absorpční
VíceVAKUOVÁ TECHNIKA VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ. Semestrální projekt FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ VAKUOVÁ TECHNIKA Semestrální projekt Téma: Aplikace vakuového napařovaní v optice Vypracoval:
VíceInfračervená spektrometrie
Podstata infračervené absorpce jednofotonový přechod mezi dvěma vibračními (vibračně-rotačními) rotačními) stavy molekuly, jejichž energie jsou E 1 a E 2, vyvolaný interakcí s fotonem dopadajícího záření
VíceVyužití výkonových laserů ve strojírenské praxi svařování, dělení a další technologie
Využití výkonových laserů ve strojírenské praxi svařování, dělení a další technologie RNDr.Libor Mrňa, Ph.D. Ústav přístrojové techniky AV ČR Dendera a.s. VUT Brno, FSI, ÚST, odbor svařování a povrchových
VícePlynové lasery pro průmyslové využití
Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.3 Plynové lasery pro průmyslové využití Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Využití plynových laserů v průmyslových aplikacích Atomární - He-Ne
VíceSorpční vývěvy. 1. Vývěvy využívající fyzikální adsorpce (kryogenní vývěvy)
Sorpční vývěvy Využívají adsorpce, tedy vazby molekul na povrch pevných látek. Lze je rozdělit do dvou skupin:. vývěvy využívající fyzikální adsorpce. vývěvy využívající chemisorpce. Vývěvy využívající
Vícenano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL
Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL nano.tul.cz Tyto materiály byly vytvořeny v rámci projektu ESF OP VK: Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na Technické univerzitě v Liberci Experimentální
VíceBezpečnost práce s lasery
LASERY Bezpečnost práce s lasery Pokud laser pracuje na určitých vlnových délkách, na které je schopno se oko soustředit a které mohou být dobře soustředěny sítnicí a rohovkou oka, tak vysoká koherence
VíceIradiace tenké vrstvy ionty
Iradiace tenké vrstvy ionty Ve většině technologických aplikací dochází k depozici tenké vrstvy za nízké teploty > jsme v zóně I nebo T > vrstvá má sloupcovou strukturu, je porézní a hrubá. Ukazuje se,
Více13. Spektroskopie základní pojmy
základní pojmy Spektroskopicky významné OPTICKÉ JEVY absorpce absorpční spektrometrie emise emisní spektrometrie rozptyl rozptylové metody Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti
VíceChemie povrchů verze 2013
Chemie povrchů verze 2013 Definice povrchu složitá, protože v nanoměřítku (na úrovni velikosti atomů) je elektronový obal atomů difúzní většinou definován fyzikální adsorpcí nereaktivních plynů Vlastnosti
VíceABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY
ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY 1 Fyzikální základy spektrálních metod Monochromatický zářivý tok 0 (W, rozměr m 2.kg.s -3 ): Absorbován ABS Propuštěn Odražen zpět r Rozptýlen s Bilance toků 0 = +
VícePrincipy a instrumentace
Průtoková cytometrie Principy a instrumentace Ing. Antonín Hlaváček Úvod Průtoková cytometrie je moderní laboratorní metoda měření a analýza fyzikálních -chemických vlastností buňky během průchodu laserovým
VíceELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ
ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ Polovodič - prvek IV. skupiny, v elektronice nejčastěji křemík Si, vykazuje vysokou čistotu (10-10 ) a bezchybnou strukturu atomové mřížky v monokrystalu.
VíceDOUTNAVÝ VÝBOJ. Magnetronové naprašování
DOUTNAVÝ VÝBOJ Magnetronové naprašování Efektivním způsobem jak získat částice vhodné k růstu povlaku je nahrazení teploty používané u odpařování ekvivalentem energie dodané dopadem těžkéčástice přenosem
VíceMol. fyz. a termodynamika
Molekulová fyzika pracuje na základě kinetické teorie látek a statistiky Termodynamika zkoumání tepelných jevů a strojů nezajímají nás jednotlivé částice Molekulová fyzika základem jsou: Látka kteréhokoli
VíceVyužití technologie Ink-jet printing pro přípravu mikro a nanostruktur II.
Ústav fyziky a měřicí techniky Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Využití technologie Ink-jet printing pro přípravu mikro a nanostruktur II. Výrobci, specializované technologie a aplikace Obsah
VíceNauka o materiálu. Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny
Nauka o materiálu Přednáška č.10 Difuze v tuhých látkách, fáze a fázové přeměny Difuze v tuhých látkách Difuzí nazýváme přesun atomů nebo iontů na vzdálenost větší než je meziatomová vzdálenost. Hnací
VíceŠíření tepla. Obecnéprincipy
Šíření tepla Obecnéprincipy Šíření tepla Obecně: Šíření tepla je výměna tepelné energie v tělese nebo mezi tělesy, která nastává při rozdílu teplot. Těleso s vyšší teplotou má větší tepelnou energii. Šíření
VíceChemické senzory Principy senzorů Elektrochemické senzory Gravimetrické senzory Teplotní senzory Optické senzory Fluorescenční senzory Gravimetrické chemické senzory senzory - ovlivňov ování tuhosti pevného
VíceMetody povrchové analýzy založené na detekci iontů. Pavel Matějka
Metody povrchové analýzy založené na detekci iontů Pavel Matějka Metody povrchové analýzy založené na detekci iontů 1. sekundárních iontů - SIMS 1. Princip metody 2. Typy bombardování 3. Analyzátory iontů
VíceMODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice Přednáška 5
MODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice Přednáška 5 Ondřej Votava J. Heyrovský Institute of Physical Chemistry AS ČR Opakování z minula Light Amplifier by Stimulated
VíceElektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM
Elektronová mikroskopie SEM, TEM, AFM Historie 1931 E. Ruska a M. Knoll sestrojili první elektronový prozařovací mikroskop 1939 první vyrobený elektronový mikroskop firma Siemens rozlišení 10 nm 1965 první
VíceOptoelektronika. elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD. Elektronické součástky pro FAV (KET/ESCA)
Optoelektronika elektro-optické převodníky - LED, laserové diody, LCD Elektro-optické převodníky žárovka - nejzákladnější EO převodník nevhodné pro optiku široké spektrum vlnových délek vhodnost pro EO
VíceLASEREM INDUKOVANÁ DEPOZICE ORGANICKÝCH MATERIÁLŮ
LASEREM INDUKOVANÁ DEPOZICE ORGANICKÝCH MATERIÁLŮ DUŠAN KOPECKÝ, MARTIN VRŇATA a JITKA KOPECKÁ Ústav fyziky a měřicí techniky, Vysoká škola chemickotechnologická v Praze, Technická 5, 166 28 Praha 6 kopeckyd@vscht.cz
VíceTechniky mikroskopie povrchů
Techniky mikroskopie povrchů Elektronové mikroskopie Urychlené elektrony - šíření ve vakuu, ovlivnění dráhy elektrostatickým nebo elektromagnetickým polem Nepřímé pozorování elektronového paprsku TEM transmisní
VíceH H C C C C C C H CH 3 H C C H H H H H H
Alkany a cykloalkany sexta Martin Dojiva uhlovodíky obsahující pouze jednoduché vazby obecný vzorec alkanů: C n 2n+2 cykloalkanů: C n 2n homologický přírůstek C 2 Dělení alkanů přímé větvené u větvených
VíceFyzikální chemie. ochrana životního prostředí analytická chemie chemická technologie denní. Platnost: od 1. 9. 2009 do 31. 8. 2013
Učební osnova předmětu Fyzikální chemie Studijní obor: Aplikovaná chemie Zaměření: Forma vzdělávání: Celkový počet vyučovacích hodin za studium: Analytická chemie Chemická technologie Ochrana životního
VíceFotoelektronová spektroskopie Instrumentace. Katedra materiálů TU Liberec
Fotoelektronová spektroskopie Instrumentace RNDr. Věra V Vodičkov ková,, PhD. Katedra materiálů TU Liberec Obecné schéma metody Dopad rtg záření emitovaného ze zdroje na vzorek průnik fotonů několik µm
VíceNano a mikrotechnologie v chemickém inženýrství. Hi-tech VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE ÚSTAV CHEMICKÉHO INŽENÝRSTVÍ
Nano a mikrotechnologie v chemickém inženýrství Hi-tech VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE ÚSTAV CHEMICKÉHO INŽENÝRSTVÍ Hi-tech Nano a mikro technologie v chemickém inženýrství umožňují: Samočisticí
VíceZákladní typy článků:
Základní typy článků: Články z krystalického Si c on ta c t a ntire fle c tio n c o a tin g Tenkovrstvé články N -ty p e P -ty p e Materiály a technologie pro fotovoltaické články Nové materiály Gratzel,
VíceOptiky do laserů CO2
Optiky do laserů CO2 SMĚROVÁ ZRCADLA S OPTIMALIZOVANOU ODRAZIVOSTÍ DO LASEROVÝCH REZONÁTORŮ A PAPRSKOVÝCH VEDENÍ Každé zrcadlo má svůj vlastní název, podle toho, kde se v laseru CO2 nachází a za jakým
VíceUhlíkové struktury vázající ionty těžkých kovů
Uhlíkové struktury vázající ionty těžkých kovů 7. června/june 2013 9:30 h 17:30 h Laboratoř metalomiky a nanotechnologií, Mendelova univerzita v Brně a Středoevropský technologický institut Budova D, Zemědělská
VíceSPEKTRÁLNÍ METODY. Ing. David MILDE, Ph.D. Katedra analytické chemie Tel.: ; (c) David MILDE,
SEKTRÁLNÍ METODY Ing. David MILDE, h.d. Katedra analytické chemie Tel.: 585634443; E-mail: david.milde@upol.cz (c) -2008 oužitá a doporučená literatura Němcová I., Čermáková L., Rychlovský.: Spektrometrické
VícePlazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého
Plazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého Bariérový pochodňový výboj za atmosférického tlaku Štěpán Kment Doc. Dr. Ing. Petr Klusoň Mgr. Zdeněk Hubička Ph.D. Obsah prezentace Úvod do problematiky
VíceVyužití UV/VIS a IR spektrometrie v analýze potravin
Využití UV/VIS a IR spektrometrie v analýze potravin Chemické laboratorní metody v analýze potravin MVDr. Zuzana Procházková, Ph.D. MVDr. Michaela Králová, Ph.D. Spektrometrie: základy Interakce záření
VíceProč elektronový mikroskop?
Elektronová mikroskopie Historie 1931 E. Ruska a M. Knoll sestrojili první elektronový prozařovací mikroskop,, 1 1939 první vyrobený elektronový mikroskop firma Siemens rozlišení 10 nm 1965 první komerční
VíceLaboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech
Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech Úkoly měření: 1. Odhad rozměrů mikro-objektů z informací uváděných výrobcem. 2. Záznam difrakčních obrazců (difraktogramů) vzniklých interakcí laserového
Vícegalvanicky chemicky plazmatem ve vakuu Vrstvy ve vakuu MBE Vakuová fyzika 2 1 / 39
Vytváření vrstev galvanicky chemicky plazmatem ve vakuu Vrstvy ve vakuu povlakování MBE měření tloušt ky vrstvy během depozice Vakuová fyzika 2 1 / 39 Velmi stručná historie (více na www.svc.org) 1857
VíceLaserové chlazení atomů. Magneto-optická past
Laserové chlazení atomů Magneto-optická past Zařízení držící chladné atomy v malé oblasti za použití elektrických a magnetických polí (zpravidla ve vakuu) Atomová past Laserové chlazení Způsob jak chladit
VíceLaserové technologie v praxi I. Přednáška č.4. Pevnolátkové lasery. Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011
Laserové technologie v praxi I. Přednáška č.4 Pevnolátkové lasery Hana Chmelíčková, SLO UP a FZÚ AVČR Olomouc, 2011 Dělení pevnolátkových laserů podle druhu matrice a dopantu Matrice (nosič): Dopant: Alexandrit
VíceMěření charakteristik pevnolátkového infračerveného Er:Yag laseru
Měření charakteristik pevnolátkového infračerveného Er:Yag laseru Ondřej Ticháček, PORG, ondrejtichacek@gmail.com Abstrakt: Úkolem bylo proměření základních charakteristik záření pevnolátkového infračerveného
Více10. Energie a její transformace
10. Energie a její transformace Energie je nejdůležitější vlastností hmoty a záření. Je obsažena v každém kousku hmoty i ve světelném paprsku. Je ve vesmíru a všude kolem nás. S energií se setkáváme na
VíceSpektroskopické metody. převážně ve viditelné, ultrafialové a blízké infračervené oblasti
Spektroskopické metody převážně ve viditelné, ultrafialové a blízké infračervené oblasti Elektromagnetické záření Elektromagnetické záření je postupné vlnění elektromagnetického pole složeného z kombinace
VíceAutomatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemesel, CZ.1.07/1.1.30/01.0038, Přednáška - KA 5
LASER A JEHO FYZIKÁLNÍ PODSTATA Název projektu: Automatizace výrobních procesů ve strojírenství a řemeslech Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.30/01.0038 Příjemce: SPŠ strojnická a SOŠ profesora Švejcara Plzeň
VíceNázev a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA
Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA OPTIKA ZÁKLADNÍ POJMY Optika a její dělení Světlo jako elektromagnetické vlnění Šíření světla Odraz a lom světla Disperze (rozklad) světla OPTIKA
Více