MASARYKOVA UNIVERZITA

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "MASARYKOVA UNIVERZITA"

Transkript

1 MASARYKOVA UNIVERZITA Přírodovědecká fakulta Ústav fyzikální elektroniky BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Plazmochemická depozice organosilikonových tenkých vrstev Václav Pekař Vedoucí bakalářské práce: Mgr. Lenka Zajíčková, Ph.D. 2008

2 Rád bych poděkoval vedoucí mé bakalářské práce Lence Zajíčkové za pomoc, ochotu a čas do mě investovaný. Také bych chtěl poděkovat Danielu Frantovi a Davidu Nečasovi za dobré rady a Zuzaně Kučerové za pomoc při depozici vrstev. Děkuji také svým kamarádům a rodině za psychickou podporu a za to, že to se mnou po dobu psaní této práce vydrželi. Prohlašuji, že jsem svou bakalářskou práci napsal samostatně a výhradně s použitím citovaných pramenů. Souhlasím se zapůjčováním práce a jejím zveřejňováním. V Brně dne 21. května 2008 Václav Pekař 2

3 Anotace: Tématem této práce bylo nanášení tenkých polymerních vrstev metodou plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). K vybuzení plazmatu bylo používáno vysokofrekvenčního doutnavého kapacitně vázaného výboje a to jak v kontinuálním, tak i v pulzním režimu. Vrstvy byly vytvářeny z oktametylcyklotetrasiloxanu. Jejich optické vlastnosti byly zjišťovány pomocí elipsometrie a měření odrazivosti. Byla studována struktura vrstev a porovnávány optické konstanty pro různé frekvence pulzů v pulzním režimu výboje. Dále byl zjišťován vliv tlaku reaktantu a frekvence pulzů na rychlost depozice vrstvy. Klíčová slova: plazmové polymery, optické vlastnosti, oktametylcyklotetrasiloxan, PECVD Annotation: This work deals with the deposition of thin polymer films by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) in radio frequency capacitive discharge. The discharge was operated in continuous wave as well as pulsed mode. The films were deposited from octamethylcyclotetrasiloxane. Their optical properties were studied by ellipsometry and reflectometry. Structure and optical properties of the films were compared for different pulse frequencies in pulse mode discharge. Additionally, the influence of pressure and pulse frequency on the deposition rate was investigated. 3

4 Keywords: plasma polymers, optical properties, octamethylcyclotetrasiloxane, PECVD 4

5 Obsah 1 Úvod 6 2 Teoretická část PECVD Doutnavý výboj Optické metody charakterizace tenkých vrstev Experimentální část Experimentální uspořádání depozice Příprava a měření vrstev Výsledky a diskuze Postup zpracování optických měření Tloušťka a rychlost depozice vrstev Optické vlastnosti vrstev Závěr 29 Literatura 30 5

6 Kapitola 1 Úvod Tenké vrstvy jsou využívány v mnoha různých průmyslových odvětvích. Jde například o automobilový průmysl, mikroelektroniku, optiku a další. Jednou z dlouho užívaných, ale stále se rozvíjejících metod přípravy těchto vrstev je i PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). PECVD, neboli plazmochemická depozice z plynné fáze, spočívá ve vybuzení plazmatu elektrickým výbojem a následné disociaci molekul plynu. Depozice nemusí probíhat za tak vysoké teploty jako u CVD (Chemical Vapor Deposition), a to je také hlavní výhodou této metody. Další výhodou je i to, že pomocí změny vpouštěného plynu nebo některých parametrů depozice (tlak, koncentrace plynu, výkon, předpětí, atd.) lze dosáhnout rozmanitých fyzikálních a chemických vlastností. Tématem této práce je příprava tenkých vrstev pomocí PECVD z oktametylcyklotetrasiloxanu a jejich charakterizace pomocí optických metod. 6

7 Kapitola 2 Teoretická část 2.1 PECVD Existuje mnoho metod depozice tenkých vrstev. Buď jde o metody využívající pouze fyzikálních procesů (např. naprašování), nebo pouze chemických procesů (např. CVD), nebo jde o metody využívající kombinaci těchto procesů. Takovou metodou je i plazmochemická depozice z plynné fáze (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition - PECVD). Zjednodušeně se dá princip této metody popsat následovně. Elektrony jsou urychlovány elektrickým polem. Díky nepružným srážkám elektronů s vysokou kinetickou energií s molekulami reaktantu vznikají radikály. Dále dochází k difuzi radikálů k substrátu. Koncentrační spád je zajišťován vznikem radikálů v plazmatu a jejich zachycováním na substrátu, kde se tvoří polymerní vrstva. V některých případech (např. pokud je koncentrace radikálů příliš vysoká) může docházet k chemickým reakcím přímo v plazmatu a tedy tvorbě mikroskopických částic. Tento jev je většinou nežádoucí. V této práci byl pro PECVD použit doutnavý kapacitně vázaný výboj. V případě použití doutnavého výboje není plazma v termodynamické rov- 7

8 nováze a teplota různých druhů částic se značně liší. Elektrické pole totiž více urychlí elektrony než mnohem hmotnější ionty. Neutrální částice mají teplotu kolem 300 K, ionty mohou mít teplotu od 400 K až do tisíců kelvinů a volné elektrony K [2]. Procesy probíhající v plazmatu zahrnují celou řadu reakcí, z nichž nejdůležitější jsou [3]: Excitace Disociace A 2 + e A 2 + e A 2 + e 2A + e Záchyt elektronu A 2 + e A 2 Disociativní záchyt A 2 + e A + A Ionizace A 2 + e A e Fotoemise A 2 A 2 + hν Abstrakce A + B 2 AB + B Rekombinace A e A 2 Aby bylo plazma zachováno, musí docházet k ionizaci molekul plynu stejně rychle jako k rekombinaci. Správným zvolením délky depozice a depozičních podmínek je možné dosáhnout požadované tloušťky tenké vrstvy. Rychlost depozice se zvyšuje s koncentrací přiváděného reaktantu. Pro depozici je možno vybírat různé reaktanty, díky čemuž lze dosáhnout vrstev s různým chemickým složením a různými mechanickými a optickými vlastnostmi. 2.2 Doutnavý výboj Existuje několik typů elektrických výbojů v plynech. Jedním z nich je doutnavý výboj, který byl použit i v této práci. Doutnavý výboj je zapálen v 8

9 případě, že je za nízkého tlaku (asi do 1000 Pa) aplikováno dostatečné napětí. K ionizaci plynu je tedy využívána pouze energie elektrického pole. Doutnavý výboj může být vyvolán jak stejnosměrným, tak střídavým elektrickým napětím. Plazma je možné budit buď kapacitně (CCP - Capacitively Coupled Plasma), nebo induktivně (ICP - Inductively Coupled Plasma). Pro tuto práci bylo použito střídavé napětí a uspořádání elektrod CCP. Doutnavá část plazmatu je téměř ekvipotenciální a její potenciál Φ p je označován jako plazmový. Pokud je do plazmatu vložen elektricky izolovaný předmět, jeho povrch získá záporný náboj. Elektrony mají mnohem menší hmotnost než ionty. Mají tedy i větší pohyblivost, a tak je jejich tok (způsobený tepelným pohybem) na plochu elektrod větší, než tok iontů. To ale v ustáleném stavu není možné. Díky zápornému náboji na stěně vzniká elektrické pole, které vyrovnává tok elektronů a iontů. Toto pole je také důvodem snížené koncentrace elektronů u povrchu pevné látky. Vzniklá tmavá oblast (viditelná pouhým okem) se nazývá stěnová vrstva. Potenciál Φ f, na který se povrch nabije při kontaktu s plazmatem, se nazývá plovoucí potenciál. Podobně se díky plazmatu nabíjí i povrch obou elektrod. Schéma CCP reaktoru je na obrázku 2.1. Pro časové střední hodnoty plazmového potenciálu Φ p a plovoucího potenciálu Φ f platí přibližně [3]: Φ p Φ f = kt e 2e ln ( mi ), (2.1) 2.3m e kde k je boltzmanova konstanta, T e je teplota elektronů, e je jednotkový náboj, m i hmotnost iontu a m e hmotnost elektronu. Na jednu z elektrod je přiváděno vysokofrekvenční napětí. Protože mají elektrony mnohem menší hmotnost než ionty, rychleji reagují na změny napětí a na elektrody jich během jedné vysokofrekvenční periody dopadne více. Na elektrodách je tedy opět akumulován záporný náboj, dokud se tok iontů i elektronů nevyrovná. Počet dopadajících elektronů samozřejmě závisí na 9

10 Obrázek 2.1: Schéma CCP reaktoru. 10

11 velikosti ploch elektrod. Pokud tedy elektrody mají různou velikost, je různý i jejich potenciál a rozdíl jejich potenciálů se nazývá samopředpětí U b.pro samopředpětí platí [3]: U b =0, 83U ξq 1 ξ q +1, (2.2) kde U je amplituda napětí na buzené elektrodě, ξ poměr ploch elektrod a q =1, 25 4 je škálovací parametr, který závisí na modelu stěnové vrstvy a plazmatu. [4] 2.3 Optické metody charakterizace tenkých vrstev V této práci byly pro měření tloušťky a optických vlastností vrstev na křemíku využity dvě optické metody, elipsometrie a měření odrazivosti v oblasti ultrafialové, viditelné a infračervené. Elipsometrie spočívá v měření polarizace prošlého nebo odraženého světla od zkoumaného vzorku při znalosti polarizace světla dopadajícího. Existuje několik možností uspořádání měření. Elipsometr UVISEL firmy Jobin-Yvon, použitý v této práci, pracuje v uspořádání polarizátor - vzorek - kompenzátor - analyzátor. Je důležité poznamenat, že firma Jobin-Yvon z historických důvodů označuje polarizátor symbolem A (jako analyzátor) a analyzátor symbolem P (jako polarizátor). Elipsometr UVISEL využívá fotoelastického fázově modulovaného členu na místě kompenzátoru (označeno M). Pro elipsometrické měření je použit odražený paprsek. Schéma elipsometru je na obrázku 2.2 Pokud předpokládáme, že zkoumaný vzorek je opticky izotropní, pro dopadající a odražené světlo platí Ê o,p Ê o,s =ˆρÊi,p Ê i,s, (2.3) 11

12 Obrázek 2.2: Schéma elipsometru. L - lampa, P - polarizátor, S - vzorek, M - modulátor, A - analyzátor, D - detektor kde Ê je amplituda elektrické intenzity, u níž dolní index i označuje dopadající světlo, o odražené a indexy s a p označují polarizaci. Elipsometrický poměr ˆρ je dán poměrem Fresnelových koeficientů odrazu pro s a p polarizaci: ˆρ = ˆr p =tanψe iδ, (2.4) ˆr s kde Ψ (azimut) a Δ (fázový posun) jsou elipsometrické parametry systému. Ve fázově modulované elipsometrii je měřenou veličinou intenzita světla, která je vyjádřena vztahem: I(λ, t) 1+I s sin δ(t)+i c cos δ(t), (2.5) kde δ(t) je fázový posuv mezi řádnou a mimořádnou vlnou modulátoru. Při vhodně zvolených úhlech (P M= ±π/4; M =0,π/2, ±π/4 aa = ±π/4) jsou veličiny I s a I c až na znaménka rovny dvěma ze tří přidružených elipsometrických parametrů. Pro čtyři kombinace úhlů M = 0,π/2 a A = ±π/4 12

13 (tzv. konfigurace II) platí: I s = ± sin 2Ψ sin Δ, (2.6) I c,ii = ± sin 2Ψ cos Δ. (2.7) Pro kombinace M = ±π/4 aa = ±π/4 (tzv. konfigurace III) je I s vyjádřeno opět vztahem (2.6) a I c,iii = ± cos 2Ψ. (2.8) Abychom získali všechny tři přidružené elipsometrické parametry, je nutné měřit v obou konfiguracích. Podrobněji je fázově modulovaná elipsometrie popsána v [1], [5]. Druhou použitou metodou je měření odrazivosti R. Odrazivost je definována jako poměr intenzit odraženého a dopadajícího světla. V praxi se k měření využívá referenčního vzorku se známou odrazivostí. Potom je odrazivost R dána jednoduchým vztahem R = I I = R ref, (2.9) I d I ref kde I d je intenzita dopadajícího světla, I jeintenzitasvětlaodraženéhood vzorku, R ref je odrazivost referenčního vzorku a I ref intenzita světla odraženého od referenčního vzorku. Měření odrazivosti bylo prováděno v oblasti vlnových délek nm. 13

14 Kapitola 3 Experimentální část 3.1 Experimentální uspořádání depozice Depozice byly prováděny ve válcovém reaktoru z nerezové oceli. Vnitřní průměr reaktoru je 490 mm, výška 246 mm. Uvnitř reaktoru jsou dvě rovnoběžné elektrody ve tvaru disku. Horní, zemněná elektroda má průměr 380 mm. Její vzdálenost od spodní elektrody je nastavitelná. Substrát byl pokládán na dolní, vysokofrekvenčně buzenou elektrodu. Ta má průměr 420 mm. Elektrické pole bylo buzeno vysokofrekvenčním generátorem Cesar 133 (Dressler) připojeným na spodní elektrodu přes přizpůsobovací LC člen. Tento generátor pracuje na frekvenci 13,56 MHz a jeho maximální výkon je 300 W. Nízkého tlaku v reaktoru bylo dosaženo pomocí turbomolekulární vývěvy předčerpávané rotační vývěvou. Mezní tlak byl řádově 0,001 Pa. Jako reaktant byl použit oktametylcyklotetrasiloxan (OMTS). Strukturní vzorec OMTS je na obrázku 3.1. OMTS v kapalném skupenství byl uložen ve skleněné baňce, z té se pak přiváděly páry do reaktoru. Otvory pro přivádění par jsou na horní elektrodě uspořádány na kružnici o průměru 18 cm. Průtok par OMTS byl regulován 14

15 Obrázek 3.1: Strukturní vzorec oktametylcyklotetrasiloxanu. jehlovým ventilem. Přesná hodnota průtoku Q (pro objem plynu ze standardních podmínek, tj. pokojové teploty a atmosférického tlaku) byla vypočítávána z přírůstku tlaku Δp za časový interval Δt při znalosti objemu reaktoru V podle vztahu Q = Δp V, (3.1) Δt p atm kde p atm je atmosférický tlak. Přírůstek tlaku Δp byl měřen při uzavřeném čerpacím otvoru. Fotografie reaktoru je na obrázku Příprava a měření vrstev Příprava vrstev probíhala následovně. Do reaktoru na dolní buzenou elektrodu byl umístěn substrát (křemíkové destičky). Poté byl reaktor uzavřen a vyčerpán na nejnižší možný tlak. Před depozicí byl substrát čištěn v kyslíkovém výboji po dobu 10 min při průtoku kyslíku 10 sccm a tlaku 4 Pa. Po ukončení čištění byl nastaven průtok reaktantu a začala vlastní depozice. Po 15

16 Obrázek 3.2: Fotografie reaktoru. 16

17 Tabulka 3.1: Depoziční podmínky. Q je průtok OMTS, U b předpětí, p tlak v aparatuře, t délka depozice a f frekvence pulzů v pulzním režimu generátoru. Vrstva Q (sccm) U b (V) p (Pa) t (min) f pulz (Hz) střída (%) D03 0, ,6 15 n 100 D04 0, , D06 0, , D08 0, ,7 20 n 100 D09 0, , D10 0, , D16 0, ,5 10 n 100 D17 0, , skončení depozice byl reaktor zavzdušněn a vzorky vyjmuty. Délka depozice se pohybovala od 10 min do 24 min. Průtok OMTS nebylo možné nastavit zcela přesně. Jeho hodnota byla přibližně 0,8 sccm. Čerpací rychlost a tím i tlak v aparatuře před depozicí byl regulován pomocí škrtícího ventilu umístěného mezi vývěvou a čerpaným prostorem. Tlak byl vždy nastaven přibližně na jednu ze dvou používaných hodnot: 0,6 Pa a 2,5 Pa. Výkon vysokofrekvenčního generátoru byl během čištění i během vlastní depozice nastaven na 100 W. Vrstvy byly připravovány v kontinuálním a pulzním režimu. Frekvence pulzů v pulzním režimu je značena f pulz. Jako střída je označován podíl času po který výboj hoří t a celkové délky depozice t. Depoziční podmínky jsou uvedeny v tabulce 3.1. Optické vlastnosti připravených vrstev byly zjišťovány pomocí elipsometrie a měření odrazivosti. Odrazivost byla měřena na spektrometru Perkin Elmer Lambda 45 v rozsahu vlnových délek nm při úhlu dopadu 6. Každá vrstva byla měřena osmkrát a před každým měřením byla nejprve zjiš- 17

18 těna odrazivost referenčního vzorku. Elipsometrická měření byla prováděna pomocí elipsometru UVISEL firmy Jobin-Yvon opět v rozsahu nm na pěti úhlech dopadu od 55 do 75 krokem 5. Každá vrstva byla měřena celkem osmkrát pro čtyři různé úhly M a dva různé úhly A (viz. kapitola 2.3). 18

19 Kapitola 4 Výsledky a diskuze 4.1 Postup zpracování optických měření Data pro vyhodnocování optických vlastností vrstev byla získávána z měření odrazivosti a elipsometrie. Naměřené veličiny, tj. odrazivost R a přidružené elipsometrické parametry I s, I c,ii a I c,iii, byly fitovány pomocí programu newad Mgr. Daniela Franty, Ph.D. a Mgr. Davida Nečase. Tímto způsobem byly získány tloušťky a optické konstanty připravených vrstev. Program newad umožňuje pracovat s různými typy disperzních a strukturních modelů. V případě studovaných vrstev se jednalo o slabě absorbující materiál optickými vlastnostmi blízký vrstvám SiO x. Proto jsme zvolili disperzní model založený na parametrizaci hustoty elektronových stavů [6]. Ukázalo se však, že pro dobrou shodu s naměřenými veličinami je nutné vzít v úvahu i nehomogenní strukturu vrstev [5]. Míru neshody mezi experimentálními a teoretickými daty lze popisovat veličinou χ, která je dána vztahem S χ = n k, (4.1) 19

20 Obrázek 4.1: Model průběhu indexu lomu vrstvy. kde S je reziduální suma čtverců fitu, n počet experimentálních bodů a k počet fitovaných parametrů. V případě optimálního fitu by se veličina χ rovnala jedné. Vrstvy byly fitovány nehomogenním modelem. V tomto případě je struktura vrstvy popsána parametry d 1, d 2 a P (obr. 4.1). Zde je tloušťka vrchní vrstvy označena d 1, d 2 je tloušťka spodní vrstvy a P udává v jaké části vrchní vrstvy nastává zlom v průběhu indexu lomu. Parametr P tedy může nabývat hodnot mezi nulou a jedničkou. Při použití nehomogenního modelu vycházel parametr P blízký jedné. Následně bylo provedeno i fitování při zafixovaném P = 1. Při porovnání obou nehomogenních modelů bylo χ téměř stejné a proto byl v zájmu zjednodušení modelu parametr P z dalších úvah vypuštěn. V tabulce 4.1 jsou jako příklad uvedeny oba fity vrstvy s označením 20

21 Tabulka 4.1: Porovnání modelu dvojvrtsvy a modelu dvojvrstvy s pozvolným přechodem vrstvy D16. model P χ d 1 (nm) d 2 (nm) dvojvrstva s přechodem 0,98 6,71 131,6 58,9 dvojvrstva 1 6,71 130,1 60,4 D16. Na obrázku 4.2 je vidět srovnání nafitovaných a naměřených hodnot veličin I s, I c,ii a I c,iii pro vrstvu D16. Porovnání nafitovaných a naměřených hodnot odrazivosti R vrstvy D16 je na obrázku Tloušťka a rychlost depozice vrstev Ke každé vrstvě byla pomocí programu newad a modelu dvojvrstvy určena tloušťka horní vrstvy d 1 a tloušťka spodní vrstvy d 2. Tloušťky vrstev a depoziční časy jsou uvedeny v tabulce 4.2. Z tabulky je vidět, že tloušťka spodní vrstvy d 2 je u všech připravených vzorků přibližně stejná a téměř nezávisí na délce depozice, tlaku, nebo frekveci pulzů. Její průměrná hodnota je d 2 =61nm. Z tloušťky vrstvy a doby depozice lze vypočítat depoziční rychlost. Protože vrstvy byly připravovány v kontinuálním a pulzním režimu, je možné počítat rychlost depozice buď z celkového času t, nebo pouze z celkové doby zapnutí výboje t. Rychlost depozice počítanou z času t budeme označovat v, depoziční rychlost odpovídající času t budeme označovat v.depoziční rychlosti vrstev jsou uvedeny v tabulce 4.4. Z porovnání vrstev D03, D08 a D16 (resp. D04, D09 a D17) vyplývá, že v tomto rozsahu tlaků rychlost v ani v na tlaku nezávisí. Závislost v na střídě byla vynesena do grafu na obrázku 21

22 1,0 0,5 I s 0,0-0,5-1, vlnová délka (nm) 1,0 0,5 I c,ii 0,0-0,5-1, vlnová délka (nm) 1,0 0,5 I c,iii 0,0-0,5-1, vlnová délka (nm) Obrázek 4.2: Závislosti přidružených elipsometrických parametrů pro vrstvu D16 na vlnové délce. Křížky jsou naměřené hodnoty, plnou čarou je znázorněn fit. 22

23 Tabulka 4.2: Nafitované tloušťky vrstev. p je tlak v aparatuře před depozicí, χ míra neshody mezi experimentálními a teoretickými daty, t celková délka depozice, t doba zapnutého výboje, d 1 tloušťka horní vrstvy a d 2 tloušťka spodní vrstvy. Jako d je označena tloušťka celé vrstvy, tedy d = d 1 + d 2. vrstva p (Pa) χ t (min) t (min) d 1 (nm) d 2 (nm) d (nm) d03 0,6 9, d04 0,6 4, , d06 0,8 6, , d08 2,7 7, d09 2,5 9, , d10 2,5 8, , d16 2,5 6, d17 2,4 5, Tabulka 4.3: Rychlost růstu vrstev. p je tlak v aparatuře před depozicí, t celková délka depozice, t doba zapnutého výboje, v depoziční rychlost počítaná z t a v depoziční rychlost počítaná z t střída(%) vrstva p (Pa) t (min) t (min) v (nm/min) v (nm/min) 100 d03 0, ,3 ± 0,03 21,3 ± 0, d08 2, ,2 ± 0,05 17,2 ± 0, d16 2, ,0 ± 0,04 19,0 ± 0,04 91 d04 0, ,7 17,6 ± 0,04 19,3 ± 0,05 91 d09 2, ,8 19,1 ± 0,04 21,0 ± 0,04 91 d17 2, ,1 ± 0,04 19,9 ± 0,04 83 d10 2, ,9 17,6 ± 0,03 21,2 ± 0,03 62 d06 0, ,9 18,5 ± 0,07 29,9 ± 0,11 23

24 0,6 0,5 0,4 R 0,3 0,2 0,1 0, vlnová délka (nm) Obrázek 4.3: Závislost odrazivosti vrstvy D16 na vlnové délce. Křížky jsou naměřené hodnoty, plnou čarou je znázorněn fit. V grafu je pro přehlednost uveden každý třetí bod Pokud by růst vrstev probíhal pouze po dobu t,rychlostv by při změně střídy měla být konstantní. To, že konstantní není, svědčí o tom, že vrstva roste i v době mezi pulzy. Na obrázku 4.5 je znázorněna závislost celkové tloušťky vrstvy na čase t. Závislost je přibližně lineární. Grafem byla proložena přímka, jejíž směrnice udává průměrnou rychlost růstu vrstvy, v = 17,8 nm/min. V grafu jsou vyznačeny i vrstvy s různou střídou. Z toho, že jsou všechny body téměř na přímce lze vyvodit, že rychlost depozice v je při zapnutém i vypnutém výboji velmi podobná. 24

25 v' (nm/min) 30,0 28,0 26,0 24,0 22,0 20,0 18,0 16, st ída (%) Obrázek 4.4: Rychlost depozice v v závislosti na střídě. Chyby určení rychlosti jsou velmi malé, proto nejsou v grafu zaznamenány y = 17,8x + 12,9 d (nm) st ída 100% 91% 83% 62% t (min) Obrázek 4.5: Tloušťka vrstvy v závislosti na čase. 25

26 4.3 Optické vlastnosti vrstev Jak již bylo diskutováno v kapitole 4.1, připravené tenké vrstvy odpovídají modelu dvojvrstvy. Optické vlastnosti dvojvrstvy popisuje index lomu horní vrstvy n 1, index absorpce horní vrstvy k 1, index lomu spodní vrstvy n 2 a index absorpce spodní vrstvy k 2. Kvůli jednoduchosti modelu jsme předpokládali, že je spodní vrstva neabsorbující, tzn. k 2 (λ) = 0. Za tohoto předpokladu bylo dosaženo poměrně dobré shody teoretických a naměřených hodnot. Zbylé veličiny byly určeny fitováním. Index lomu n 1 aabsorpcek 1 v závislosti na vlnové délce jsou vyneseny do grafů na obrázku 4.6, index lomu spodní vrstvy n 2 je vynesen do grafu na obrázku 4.7. Vrstvy s různou střídou jsou od sebe barevně odlišeny. Všechny vrstvy kromě D06 mají podobný průběh n 1 a k 1. Tato vrstva byla deponována při střídě 62%, což je výrazně méně, než u ostatních vrstev. Bylo zjištěno, že vrstvy rostou po celou dobu t. Je zřejmé, že během doby kdy výboj nehoří, musí probíhat jiné chemické procesy než v průběhu zapáleného výboje. To je patrně příčinou odlišného indexu lomu a absorpce. 26

27 2,1 2,0 1,9 n 1 1,8 st ída 100% 91% 83% 62% 1,7 1, vlnová délka (nm) 0,40 0,35 0,30 0,25 k 1 0,20 0,15 st ída 100% 91% 83% 62% 0,10 0,05 0, vlnová délka (nm) Obrázek 4.6: Index lomu n aabsorpcek povrchové vrstvy. 27

28 n 2 2,1 2 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1, vlnová délka (nm) st ída 100% 91% 83% 62% Obrázek 4.7: Index lomu n 2 spodní vrstvy. 28

29 Kapitola 5 Závěr V rámci bakalářské práce byly připravovány tenké vrstvy z OMTS metodou PECVD. K tomu byl využit doutnavý kapacitně vázaný výboj. Vrstvy byly připravovány v kontinuálním a pulzním režimu výboje. Jejich optické vlastnosti byly určovány z elipsometrie a měření odrazivosti. Bylo zjištěno, že připravené vrstvy odpovídají modelu dvojvrstvy. Tloušťka přechodové vrstvy nijak nezávisí na délce depozice a u všech charakterizovaných vrstev se pohybuje od 54 nm do 71 nm. Rychlost růstu vrstev vyjádřená z celkové doby depozice byla u všech vrstev podobná (přibližně 17,8 nm/min). Růst vrstev tedy v pulzním režimu probíhá i během doby kdy výboj nehoří. To bylo dokázáno i ze závislosti depoziční rychlosti (počítané z doby zapnutého výboje) na střídě. Zjištěné hodnoty indexu lomu a absorpce potvrzují, že v pulzním režimu probíhají jiné procesy, než v režimu kontinuálním. 29

30 Literatura [1] B. Drévillon, Phase modulated ellipsometry from the ultraviolet to the infrared: in situ application to the growth of semiconductors, Prog. Crystal Growth and Charact., 27, 1-87, 1993 [2] J. R. Hollahan, A. T. Bell, Techniques and applications of plasma chemistry, John Wiley, 1974 [3]M.A.Lieberman,A.J.Lichtenberg,Principles of plasma discharges and materials processing, John Wiley, kapitola 11, 1999 [4] M.A.Lieberman,J.Appl.Phys.,65, 1989 [5] I. Ohlídal, D. Franta, Elipsometry of thin films systems, Progress in Optics, 41, 2000 [6] L. Zajíčková, V. Buršíková, D. Franta, A. Bousquet, A. Granier, A. Goullet, J. Buršík, Comparative Study of Films Deposited from HMDSO/O 2 in Continuous Wave and Pulsed rf Discharges,PlasmaProcesss and Polymers, 4,

Plazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého

Plazmová 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

Více

Přehled metod depozice a povrchových

Přehled 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

Více

DOUTNAVÝ VÝBOJ. Další technologie využívající doutnavý výboj

DOUTNAVÝ 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

Více

Fyzikální metody nanášení tenkých vrstev

Fyzikální 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)

Více

Vytváření tenkých speciálních vrstev metodou plazmochemické depozice z plynné fáze

Vytváření tenkých speciálních vrstev metodou plazmochemické depozice z plynné fáze Vytváření tenkých speciálních vrstev metodou plazmochemické depozice z plynné fáze Teoretické základy: Plazmochemická depozice z plynné fáze metoda PECVD Rozvoj plazmochemických metod vytváření tenkých

Více

REAKTIVNÍ MAGNETRONOVÉ NAPRAŠOV. Jan VALTER HVM Plasma s.r.o. www.hvm.cz

REAKTIVNÍ 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

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 11: Termická emise elektronů

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 11: Termická emise elektronů FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE Datum měření: 15.4.2011 Jméno: Jakub Kákona Pracovní skupina: 4 Ročník a kroužek: Pa 9:30 Spolupracovníci: Jana Navrátilová Hodnocení: Úloha 11: Termická emise elektronů

Více

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, 2014. Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.

Úvod 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.

Více

galvanicky chemicky plazmatem ve vakuu Vrstvy ve vakuu MBE Vakuová fyzika 2 1 / 39

galvanicky 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

Více

PŘÍPRAVA A OPTICKÉ VLASTNOSTI TENKÝCH VRSTEV A VRSTEVNATÝCH STRUKTUR POMOCÍ PLAZMOCHEMICKÉ DEPOZICE

PŘÍPRAVA A OPTICKÉ VLASTNOSTI TENKÝCH VRSTEV A VRSTEVNATÝCH STRUKTUR POMOCÍ PLAZMOCHEMICKÉ DEPOZICE VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV ELEKTROTECHNOLOGIE FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF

Více

Plazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu

Plazmové 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.

Více

DOUTNAVÝ 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 1. Vlastnosti doutnavého výboje 2. Aplikace v oboru plazmové nitridace Doutnavý výboj Připomeneme si voltampérovou charakteristiku výboje v plynech : Doutnavý výboj Připomeneme si, jaké

Více

Anotace přednášek LŠVT 2015 Česká vakuová společnost. Téma: Plazmové technologie a procesy. Hotel Racek, Úštěk, 1 4. června 2015

Anotace přednášek LŠVT 2015 Česká vakuová společnost. Téma: Plazmové technologie a procesy. Hotel Racek, Úštěk, 1 4. června 2015 Anotace přednášek LŠVT 2015 Česká vakuová společnost Téma: Plazmové technologie a procesy Hotel Racek, Úštěk, 1 4. června 2015 1) Úvod do plasmochemie Lenka Zajíčková, Ústav fyzikální elektroniky, PřF

Více

Světlo jako elektromagnetické záření

Světlo 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

Více

Daniel Franta. jaro Ústav fyzikální elektroniky, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita

Daniel Franta. jaro Ústav fyzikální elektroniky, Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita Pokročilé disperzní modely v optice tenkých vrstev Lekce 4: Univerzální disperzní model amorfních pevných látek aplikace na elipsometrická a spektrofotometrická měření HfO 2 vrstvy v rozsahu.86-.8 ev Daniel

Více

Plazma. magnetosféra komety. zbytky po výbuchu supernovy. formování hvězdy. slunce

Plazma. magnetosféra komety. zbytky po výbuchu supernovy. formování hvězdy. slunce magnetosféra komety zbytky po výbuchu supernovy formování hvězdy slunce blesk polární záře sluneční vítr - plazma je označována jako čtvrté skupenství hmoty - plazma je plyn s významným množstvím iontů

Více

Využití plazmových metod ve strojírenství. Metody depozice povlaků a tenkých vrstev

Využití 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

Více

Plazma v technologiích

Plazma 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,

Více

Úvod do fyziky plazmatu

Úvod 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:

Více

Základy vakuové techniky

Základy vakuové techniky Základy vakuové techniky Střední rychlost plynů Rychlost molekuly v p = (2 k N A ) * (T/M 0 ), N A = 6. 10 23 molekul na mol (Avogadrova konstanta), k = 1,38. 10-23 J/K.. Boltzmannova konstanta, T.. absolutní

Více

Spektrometrické metody. Reflexní a fotoakustická spektroskopie

Spektrometrické metody. Reflexní a fotoakustická spektroskopie Spektrometrické metody Reflexní a fotoakustická spektroskopie odraz elektromagnetického záření - souvislost absorpce a reflexe Kubelka-Munk funkce fotoakustická spektroskopie Měření odrazivosti elmg záření

Více

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE doc. Ing. David MILDE, Ph.D. tel.: 585634443 E-mail: david.milde@upol.cz (c) -017 Doporučená literatura Černohorský T., Jandera P.: Atomová spektrometrie. Univerzita Pardubice 1997.

Více

Základní experiment fyziky plazmatu

Základní experiment fyziky plazmatu Základní experiment fyziky plazmatu D. Vašíček 1, R. Skoupý 2, J. Šupík 3, M. Kubič 4 1 Gymnázium Velké Meziříčí, david.vasicek@centrum.cz 2 Gymnázium Ostrava-Hrabůvka příspěvková organizace, jansupik@gmail.com

Více

Speciální spektrometrické metody. Zpracování signálu ve spektroskopii

Speciální spektrometrické metody. Zpracování signálu ve spektroskopii Speciální spektrometrické metody Zpracování signálu ve spektroskopii detekce slabých signálů synchronní detekce (Lock-in) čítaní fotonů měření časového průběhu signálů metoda fázového posuvu časově korelované

Více

Měření charakteristik fotocitlivých prvků

Měření charakteristik fotocitlivých prvků Měření charakteristik fotocitlivých prvků Úkol : 1. Určete voltampérovou charakteristiku fotoodporu při denním osvětlení a při osvětlení E = 1000 lx. 2. Určete voltampérovou charakteristiku fotodiody při

Více

Fyzika II, FMMI. 1. Elektrostatické pole

Fyzika II, FMMI. 1. Elektrostatické pole Fyzika II, FMMI 1. Elektrostatické pole 1.1 Jaká je velikost celkového náboje (kladného i záporného), který je obsažen v 5 kg železa? Předpokládejme, že by se tento náboj rovnoměrně rozmístil do dvou malých

Více

13. Spektroskopie základní pojmy

13. 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

Více

Fyzikální praktikum III

Fyzikální praktikum III Kabinet výuky obecné fyziky, UK MFF Fyzikální praktikum III Úloha č. 19 Název úlohy: Měření indexu lomu Jaminovým interferometrem Jméno: Ondřej Skácel Obor: FOF Datum měření: 24.2.2016 Datum odevzdání:...

Více

Plazmatické metody pro úpravu povrchů

Plazmatické metody pro úpravu povrchů Plazmatické metody pro úpravu povrchů Aleš Kolouch Technická Univerzita v Liberci Studentská 2 461 17 Liberec 1 Obsah 1. Plazma 2. Plazmové stříkání 3. Plazmové leptání 4. PVD 5. PECVD 6. Druhy reaktorů

Více

Relativní chybu veličiny τ lze určit pomocí relativní chyby τ 1. Zanedbáme-li chybu jmenovatele ve vzorci (2), platí *1+:

Relativní chybu veličiny τ lze určit pomocí relativní chyby τ 1. Zanedbáme-li chybu jmenovatele ve vzorci (2), platí *1+: Pracovní úkol 1. Změřte charakteristiku Geigerova-Müllerova detektoru pro záření gamma a u jednotlivých měření stanovte chybu a vyznačte ji do grafu. Určete délku a sklon plata v charakteristice detektoru

Více

Ionizační manometry. Při ionizaci plynu o koncentraci n nejsou ionizovány všechny molekuly, ale jenom část z nich n i = γn ; γ < 1.

Ionizační manometry. Při ionizaci plynu o koncentraci n nejsou ionizovány všechny molekuly, ale jenom část z nich n i = γn ; γ < 1. Ionizační manometry Princip: ionizace molekul a měření počtu nabitých částic Rozdělení podle způsobu ionizace: Manometry se žhavenou katodou Manometry se studenou katodou Manometry s radioaktivním zářičem

Více

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Ústav mikroelektroniky

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Ústav mikroelektroniky VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Ústav mikroelektroniky Ing. Ondřej Hégr CHARAKTERIZACE NANOSTRUKTUR DEPONOVANÝCH VYSOKOFREKVENČNÍM MAGNETRONOVÝM NAPRAŠOVÁNÍM

Více

Plazmové metody Materiály a technologie přípravy M. Čada

Plazmové 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

Více

Přednáška 4. Úvod do fyziky plazmatu : základní charakteristiky plazmatu, plazma v elektrickém vf plazma. Doutnavý výboj : oblasti výboje

Přednáška 4. Úvod do fyziky plazmatu : základní charakteristiky plazmatu, plazma v elektrickém vf plazma. Doutnavý výboj : oblasti výboje Přednáška 4 Úvod do fyziky plazmatu : základní charakteristiky plazmatu, plazma v elektrickém vf plazma. Doutnavý výboj : oblasti výboje Jak nahradit ohřev při vypařování Co třeba bombardovat ve vakuu

Více

SPEKTROMETRIE. aneb co jsem se dozvěděla. autor: Zdeňka Baxová

SPEKTROMETRIE. 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

Více

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE Datum měření: 18.4.2012 Jméno: Jakub Kákona Pracovní skupina: 2 Hodina: Po 7:30 Spolupracovníci: Viktor Polák Hodnocení: Měření s polarizovaným světlem Abstrakt V

Více

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ Katedra technologií a měření DIPLOMOVÁ PRÁCE Optické vlastnosti dielektrických tenkých vrstev Bc. Martin Malán 214 Abstrakt Předkládaná diplomová

Více

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE Datum měření: 1.4.2011 Jméno: Jakub Kákona Pracovní skupina: 4 Ročník a kroužek: Pa 9:30 Spolupracovníci: Jana Navrátilová Hodnocení: Měření s polarizovaným světlem

Více

Neživá příroda I. Optické vlastnosti minerálů

Neživá příroda I. Optické vlastnosti minerálů Neživá příroda I Optické vlastnosti minerálů 1 Charakter světla Světelný paprsek definuje: vlnová délka (λ): vzdálenost mezi následnými vrcholy vln, amplituda: výchylka na obě strany od rovnovážné polohy,

Více

Balmerova série. F. Grepl 1, M. Benc 2, J. Stuchlý 3 Gymnázium Havlíčkův Brod 1, Gymnázium Mnichovo Hradiště 2, Gymnázium Šumperk 3

Balmerova série. F. Grepl 1, M. Benc 2, J. Stuchlý 3 Gymnázium Havlíčkův Brod 1, Gymnázium Mnichovo Hradiště 2, Gymnázium Šumperk 3 Balmerova série F. Grepl 1, M. Benc 2, J. Stuchlý 3 Gymnázium Havlíčkův Brod 1, Gymnázium Mnichovo Hradiště 2, Gymnázium Šumperk 3 Grepl.F@seznam.cz Abstrakt: Metodou dělených svazků jsme určili lámavý

Více

Zadání. Pracovní úkol. Pomůcky

Zadání. Pracovní úkol. Pomůcky Pracovní úkol Zadání 1. Najděte směr snadného průchodu polarizátoru užívaného v aparatuře. 2. Ověřte, že zdroj světla je polarizován kolmo k vodorovné rovině. 3. Na přiložených vzorcích proměřte závislost

Více

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE Datum měření: 18.4.2012 Jméno: Jakub Kákona Pracovní skupina: 2 Hodina: Po 7:30 Spolupracovníci: Viktor Polák Hodnocení: Měření s polarizovaným světlem Abstrakt V

Více

Vybrané technologie povrchových úprav. Základy vakuové techniky Doc. Ing. Karel Daďourek 2006

Vybrané technologie povrchových úprav. Základy vakuové techniky Doc. Ing. Karel Daďourek 2006 Vybrané technologie povrchových úprav Základy vakuové techniky Doc. Ing. Karel Daďourek 2006 Střední rychlost plynů Rychlost molekuly v p = (2 k N A ) * (T/M 0 ), N A = 6. 10 23 molekul na mol (Avogadrova

Více

Laboratorní úloha č. 7 Difrakce na mikro-objektech

Laboratorní 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

Více

Polarizace světla a optické veličiny

Polarizace světla a optické veličiny Speciální praktikum optická charakterizace 1 Polarizace světla a optické veličiny Světelné svazky v přístrojích mezi zdroji světla detektory měřenými vzorky a různými elementy skutečných optických přístrojů

Více

METODY CHARAKTERIZACE POLOVODIVÝCH TERMOELEKTRICKÝCH MATERIÁLŮ

METODY CHARAKTERIZACE POLOVODIVÝCH TERMOELEKTRICKÝCH MATERIÁLŮ METODY CHARAKTERIZACE POLOVODIVÝCH TERMOELEKTRICKÝCH MATERIÁLŮ J. KAŠPAROVÁ, Č. DRAŠAR Fakulta chemicko - technologická, Univerzita Pardubice, Studentská 573, 532 10 Pardubice, CZ, e-mail:jana.kasparova@upce.cz

Více

Charakteristika a mrtvá doba Geiger-Müllerova počítače

Charakteristika a mrtvá doba Geiger-Müllerova počítače Charakteristika a mrtvá doba Geiger-Müllerova počítače Úkol : 1. Proměřte charakteristiku Geiger-Müllerova počítače. K jednotlivým naměřeným hodnotám určete střední kvadratickou chybu a vyznačte ji do

Více

U = E a - E k + IR Znamená to, že vložené napětí je vyrovnáváno

U = E a - E k + IR Znamená to, že vložené napětí je vyrovnáváno Voltametrie a polarografie Princip. Do roztoku vzorku (elektrolytu) jsou ponořeny dvě elektrody (na rozdíl od potenciometrie prochází obvodem el. proud) - je vytvořen elektrochemický článek. Na elektrody

Více

Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta. Martin Petr. Hmotnostní spektrometrie chemicky aktivního plazmatu

Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta. Martin Petr. Hmotnostní spektrometrie chemicky aktivního plazmatu Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Martin Petr Hmotnostní spektrometrie chemicky aktivního plazmatu Katedra makromolekulární fyziky Vedoucí bakalářské práce: RNDr.

Více

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU

6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU 6. STUDIUM SOLÁRNÍHO ČLÁNKU Měřicí potřeby 1) solární baterie 2) termoelektrická baterie 3) univerzální měřicí zesilovač 4) reostat 330 Ω, 1A 5) žárovka 220 V / 120 W s reflektorem 6) digitální multimetr

Více

Vakuové metody přípravy tenkých vrstev

Vakuové 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

Více

Příklady biochemických metod turbidimetrie, nefelometrie. Miroslav Průcha

Příklady biochemických metod turbidimetrie, nefelometrie. Miroslav Průcha Příklady biochemických metod turbidimetrie, nefelometrie Miroslav Průcha Příklady optických technik Atomová absorpční spektrofotometrie Absorpční spektrofotometrie Absorpční spektrofotometrie kinetická

Více

Mol. fyz. a termodynamika

Mol. 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

Více

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY

ABSORPČNÍ 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 = +

Více

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic PES (fotoelektronová spektroskopie) XPS (rentgenová fotoelektronová spektroskopie), ESCA (elektronová spektroskopie pro chemickou analýzu) UPS (ultrafialová

Více

Hmotnostní spektrometrie. Historie MS. Schéma MS

Hmotnostní spektrometrie. Historie MS. Schéma MS Hmotnostní spektrometrie MS mass spectrometry MS je analytická technika, která se používá k měření poměru hmotnosti ku náboji (m/z) u iontů původně studium izotopového složení dnes dynamicky se vyvíjející

Více

Graf I - Závislost magnetické indukce na proudu protékajícím magnetem. naměřené hodnoty kvadratické proložení. B [m T ] I[A]

Graf I - Závislost magnetické indukce na proudu protékajícím magnetem. naměřené hodnoty kvadratické proložení. B [m T ] I[A] Pracovní úkol 1. Proměřte závislost magnetické indukce na proudu magnetu. 2. Pomocí kamery změřte ve směru kolmém k magnetickému poli rozštěpení červené spektrální čáry kadmia pro 8-10 hodnot magnetické

Více

Měření optických vlastností materiálů

Měření optických vlastností materiálů E Měření optických vlastností materiálů Úkoly : 1. Určete spektrální propustnost vybraných materiálů různých typů stavebních skel a optických filtrů pomocí spektrofotometru 2. Určete spektrální odrazivost

Více

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

Úvod 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

Více

4. V jednom krychlovém metru (1 m 3 ) plynu je 2, molekul. Ve dvou krychlových milimetrech (2 mm 3 ) plynu je molekul

4. V jednom krychlovém metru (1 m 3 ) plynu je 2, molekul. Ve dvou krychlových milimetrech (2 mm 3 ) plynu je molekul Fyzika 20 Otázky za 2 body. Celsiova teplota t a termodynamická teplota T spolu souvisejí známým vztahem. Vyberte dvojici, která tento vztah vyjadřuje (zaokrouhleno na celá čísla) a) T = 253 K ; t = 20

Více

λ, (20.1) 3.10-6 infračervené záření ultrafialové γ a kosmické mikrovlny

λ, (20.1) 3.10-6 infračervené záření ultrafialové γ a kosmické mikrovlny Elektromagnetické vlny Optika, část fyziky zabývající se světlem, patří spolu s mechanikou k nejstarším fyzikálním oborům. Podle jedné ze starověkých teorií je světlo vyzařováno z oka a oko si jím ohmatává

Více

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne 23.4.2009.

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne 23.4.2009. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM III Úloha č. XXVI Název: Vláknová optika Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne 23.4.2009 Odevzdal dne: Možný počet bodů

Více

Počítačový model plazmatu. Vojtěch Hrubý listopad 2007

Počítačový model plazmatu. Vojtěch Hrubý listopad 2007 Počítačový model plazmatu Vojtěch Hrubý listopad 2007 Situace Zajímá nás, co se děje v okolí kovové sondy ponořené do plazmatu. Na válcovou sondu přivedeme napětí U Očekáváme, že se okolo sondy vytvoří

Více

Anomální doutnavý výboj

Anomální doutnavý výboj Anomální doutnavý výboj Výboje v plynech ve vakuu Základní procesy ve výboji Odprašování dopadající kladné ionty vyrážejí z katody částice, tím dochází k úbytku hmoty katody a zmenšování rozměrů. Odprašování

Více

Název a číslo materiálu VY_32_INOVACE_ICT_FYZIKA_OPTIKA

Název 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

Kinetická teorie ideálního plynu

Kinetická teorie ideálního plynu Přednáška 10 Kinetická teorie ideálního plynu 10.1 Postuláty kinetické teorie Narozdíl od termodynamiky kinetická teorie odvozuje makroskopické vlastnosti látek (např. tlak, teplotu, vnitřní energii) na

Více

Moderní trendy měření Radomil Sikora

Moderní trendy měření Radomil Sikora Moderní trendy měření Radomil Sikora za společnost RMT s. r. o. Členění laserových měřičů Laserové měřiče můžeme členit dle počtu os na 1D, 2D a 3D: 1D jsou tzv. dálkoměry, které měří vzdálenost pouze

Více

ZJIŠŤOVÁNÍ CUKERNATOSTI VODNÝCH ROZTOKŮ OPTICKÝMI METODAMI

ZJIŠŤOVÁNÍ CUKERNATOSTI VODNÝCH ROZTOKŮ OPTICKÝMI METODAMI ZJIŠŤOVÁNÍ CUKERNATOSTI VODNÝCH ROZTOKŮ OPTICKÝMI METODAMI FILÍPEK Josef, ČR DETERMINATION OF SUGAR CONTENT IN WATER SOLUTIONS BY OPTICAL METHODS Abstract The content of saccharose in water solution influences

Více

Vybrané 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 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

Více

Vybrané spektroskopické metody

Vybrané 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

Více

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky Harmonický kmitavý pohyb a) vysvětlení harmonického kmitavého pohybu b) zápis vztahu pro okamžitou výchylku c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky d) perioda

Více

MĚŘENÍ ABSOLUTNÍ VLHKOSTI VZDUCHU NA ZÁKLADĚ SPEKTRÁLNÍ ANALÝZY Measurement of Absolute Humidity on the Basis of Spectral Analysis

MĚŘENÍ ABSOLUTNÍ VLHKOSTI VZDUCHU NA ZÁKLADĚ SPEKTRÁLNÍ ANALÝZY Measurement of Absolute Humidity on the Basis of Spectral Analysis MĚŘENÍ ABSOLUTNÍ VLHKOSTI VZDUCHU NA ZÁKLADĚ SPEKTRÁLNÍ ANALÝZY Measurement of Absolute Humidity on the Basis of Spectral Analysis Ivana Krestýnová, Josef Zicha Abstrakt: Absolutní vlhkost je hmotnost

Více

Vojtěch Hrubý: Esej pro předmět Seminář EVF

Vojtěch Hrubý: Esej pro předmět Seminář EVF Vojtěch Hrubý: Esej pro předmět Seminář EVF Plazma Pod pojmem plazma většinou myslíme plynné prostředí, které se skládá z neutrálních částic, iontů a elektronů. Poměr množství neutrálních a nabitých částic

Více

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Nesamostatný výboj TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Nesamostatný výboj TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY. STEJNOSMĚRNÝ PROUD Nesamostatný výboj TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY. Plyny jsou tvořeny elektricky neutrálními molekulami. Proto jsou za

Více

ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ

ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ ZÁKLADNÍ ČÁSTI SPEKTRÁLNÍCH PŘÍSTROJŮ (c) -2008, ACH/IM BLOKOVÉ SCHÉMA: (a) emisní metody (b) absorpční metody (c) luminiscenční metody U (b) monochromátor často umístěn před kyvetou se vzorkem. Části

Více

Optika pro mikroskopii materiálů I

Optika pro mikroskopii materiálů I Optika pro mikroskopii materiálů I Jan.Machacek@vscht.cz Ústav skla a keramiky VŠCHT Praha +42-0- 22044-4151 Osnova přednášky Základní pojmy optiky Odraz a lom světla Interference, ohyb a rozlišení optických

Více

ELEKTRONICKÉ PRVKY TECHNOLOGIE VÝROBY POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ

ELEKTRONICKÉ 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.

Více

Ultrazvuková defektoskopie. Vypracoval Jan Janský

Ultrazvuková defektoskopie. Vypracoval Jan Janský Ultrazvuková defektoskopie Vypracoval Jan Janský Základní principy použití vysokých akustických frekvencí pro zjištění vlastností máteriálu a vad typické zařízení: generátor/přijímač pulsů snímač zobrazovací

Více

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE Atomová spektrometrie valenčních e - 1. OES (AES). AAS 3. AFS 1 Atomová spektra čárová spektra Tok záření P - množství zářivé energie (Q E ) přenesené od zdroje za jednotku času.

Více

Studium tenkých mazacích filmů spektroskopickou reflektometrií

Studium tenkých mazacích filmů spektroskopickou reflektometrií Studium tenkých mazacích filmů spektroskopickou reflektometrií Ing. Vladimír Čudek Ústav konstruování Odbor metodiky konstruování Fakulta strojního inženýrství Vysoké učení technické v Brně OBSAH EHD mazání

Více

Učební texty z fyziky 2. A OPTIKA. Obor zabývající se poznatky o a zákonitostmi světelných jevů. V posledních letech rozvoj optiky vynález a využití

Učební texty z fyziky 2. A OPTIKA. Obor zabývající se poznatky o a zákonitostmi světelných jevů. V posledních letech rozvoj optiky vynález a využití OPTIKA Obor zabývající se poznatky o a zákonitostmi světelných jevů Světlo je vlnění V posledních letech rozvoj optiky vynález a využití Podstata světla Světlo je elektromagnetické vlnění Zdrojem světla

Více

Modulace a šum signálu

Modulace a šum signálu Modulace a šum signálu PATRIK KANIA a ŠTĚPÁN URBAN Nejlepší laboratoř molekulové spektroskopie vysokého rozlišení Ústav analytické chemie, VŠCHT Praha kaniap@vscht.cz a urbans@vscht.cz http://www.vscht.cz/anl/lmsvr

Více

Měření absorbce záření gama

Měření absorbce záření gama Měření absorbce záření gama Úkol : 1. Změřte záření gama přirozeného pozadí. 2. Změřte záření gama vyzářené gamazářičem. 3. Změřte záření gama vyzářené gamazářičem přes absorbátor. 4. Naměřené závislosti

Více

Zeemanův jev. Michael Jirásek; Jan Vejmola Gymnázium Český Brod, Vítězná 616 SPŠE V Úžlabině 320, Praha 10

Zeemanův jev. Michael Jirásek; Jan Vejmola Gymnázium Český Brod, Vítězná 616 SPŠE V Úžlabině 320, Praha 10 Zeemanův jev Michael Jirásek; Jan Vejmola Gymnázium Český rod, Vítězná 616 SPŠE V Úžlabině 320, Praha 10 m.jirasek@seznam.cz; vejmola.jan@seznam.cz Abstrakt: Zeemanův jev je významný yzikální jev, který

Více

Měření optických vlastností materiálů

Měření optických vlastností materiálů E Měření optických vlastností materiálů Úkoly : 1. Určete spektrální propustnost vybraných materiálů různých typů stavebních skel a optických filtrů pomocí spektrofotometru 2. Určete spektrální odrazivost

Více

FYZIKA II. Petr Praus 9. Přednáška Elektromagnetická indukce (pokračování) Elektromagnetické kmity a střídavé proudy

FYZIKA II. Petr Praus 9. Přednáška Elektromagnetická indukce (pokračování) Elektromagnetické kmity a střídavé proudy FYZIKA II Petr Praus 9. Přednáška Elektromagnetická indukce (pokračování) Elektromagnetické kmity a střídavé proudy Osnova přednášky Energie magnetického pole v cívce Vzájemná indukčnost Kvazistacionární

Více

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO

Fyzika, maturitní okruhy (profilová část), školní rok 2014/2015 Gymnázium INTEGRA BRNO 1. Jednotky a veličiny soustava SI odvozené jednotky násobky a díly jednotek skalární a vektorové fyzikální veličiny rozměrová analýza 2. Kinematika hmotného bodu základní pojmy kinematiky hmotného bodu

Více

OPTICKÁ EMISNÍ SPEKTROMETRIE

OPTICKÁ EMISNÍ SPEKTROMETRIE OPTICKÁ EMISNÍ SPEKTROMETRIE Optical Emission Spectrometry (OES) ATOMOVÁ EMISNÍ SPEKTROMETRIE (AES) (c) -2010 OES je založena na registrování fotonů vzniklých přechody valenčních e - z vyšších energetických

Více

MĚŘENÍ PLANCKOVY KONSTANTY

MĚŘENÍ PLANCKOVY KONSTANTY Úloha č. 14a MĚŘENÍ PLANCKOVY KONSTANTY ÚKOL MĚŘENÍ: 1. Změřte napětí U min, při kterém se právě rozsvítí červená, žlutá, zelená a modrá LED. Napětí na LED regulujte potenciometrem. 2. Nakreslete graf

Více

Hmotnostní spektrometrie

Hmotnostní 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

Více

Zdroje optického záření

Zdroje 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

Více

STANOVENÍ PROPUSTNOSTI OBALOVÝCH MATERIÁLŮ PRO VODNÍ PÁRU

STANOVENÍ PROPUSTNOSTI OBALOVÝCH MATERIÁLŮ PRO VODNÍ PÁRU STANOVENÍ PROPUSTNOSTI OBALOVÝCH MATERIÁLŮ PRO VODNÍ PÁRU Úvod Obecná teorie propustnosti polymerních obalových materiálů je zmíněna v návodu pro stanovení propustnosti pro kyslík. Na tomto místě je třeba

Více

Studentská 1402/2 461 17 Liberec 1 tel.: +420 485 353 006 cxi.tul.cz. Technologická zařízení

Studentská 1402/2 461 17 Liberec 1 tel.: +420 485 353 006 cxi.tul.cz. Technologická zařízení Technologická zařízení Oddělení prototypových technologií a procesů 3D tiskárna Objet Connex 500 Systém od firmy Objet je určen pro výrobu rozměrných a přesných modelů. Maximální rozměry modelů: 490 x

Více

Jaký význam má kritický kmitočet vedení? - nejnižší kmitočet vlny, při kterém se vlna začíná šířit vedením.

Jaký význam má kritický kmitočet vedení? - nejnižší kmitočet vlny, při kterém se vlna začíná šířit vedením. Jaký význam má kritický kmitočet vedení? - nejnižší kmitočet vlny, při kterém se vlna začíná šířit vedením. Na čem závisí účinnost vedení? účinnost vedení závisí na činiteli útlumu β a na činiteli odrazu

Více

Mikro a nanotribologie materiály, výroba a pohon MEMS

Mikro a nanotribologie materiály, výroba a pohon MEMS Tribologie Mikro a nanotribologie materiály, výroba a pohon MEMS vypracoval: Tomáš Píza Obsah - Co je to MEMS - Materiály pro MEMS - Výroba MEMS - Pohon MEMS Co to je MEMS - zkratka z anglických slov Micro-Electro-Mechanical-Systems

Více

Molekulová spektroskopie 1. Chemická vazba, UV/VIS

Molekulová 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

Více

Anizotropie fluorescence

Anizotropie fluorescence Anizotropie fluorescence Pokročilé biofyzikální metody v experimentální biologii Ctirad Hofr 6 1 Jev anizotropie Jestliže dochází k excitaci světlem kmitajícím v jedné rovině, emise fluorescence se často

Více

Fyzika 2 - rámcové příklady vlnová optika, úvod do kvantové fyziky

Fyzika 2 - rámcové příklady vlnová optika, úvod do kvantové fyziky Fyzika 2 - rámcové příklady vlnová optika, úvod do kvantové fyziky 1. Vysvětlete pojmy kulová a rovinná vlnoplocha. 2. Pomocí Hyugensova principu vysvětlete konstrukci tvaru vlnoplochy v libovolném budoucím

Více

Infračervená spektroskopie

Infračervená 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

Více