Štúdium štruktúry a vlastností tenkých vrstiev čierneho hliníka pripraveného pomocou magnetrónového naprašovania
Název práce v jazyce práce (slovenština): | Štúdium štruktúry a vlastností tenkých vrstiev čierneho hliníka pripraveného pomocou magnetrónového naprašovania |
---|---|
Název práce v češtině: | Studium struktury a vlastností tenkých vrstev černého hliníku připraveného pomocí magnetronového naprašování |
Název v anglickém jazyce: | Study of the structure and properties of black aluminium thin films prepared by magnetron sputtering |
Klíčová slova: | tenké vrstvy|černý hliník|magnetronové naprašování|morfologie|spektrofotometrie |
Klíčová slova anglicky: | thin films|black aluminium|magnetron sputtering|morphology|spectrophotometry |
Akademický rok vypsání: | 2020/2021 |
Typ práce: | bakalářská práce |
Jazyk práce: | slovenština |
Ústav: | Katedra fyziky nízkých teplot (32-KFNT) |
Vedoucí / školitel: | RNDr. Petr Hruška, Ph.D. |
Řešitel: | Mgr. Dejan Prokop - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
Datum přihlášení: | 16.10.2020 |
Datum zadání: | 23.10.2020 |
Datum potvrzení stud. oddělením: | 19.02.2021 |
Datum a čas obhajoby: | 08.07.2021 09:00 |
Datum odevzdání elektronické podoby: | 27.05.2021 |
Datum odevzdání tištěné podoby: | 27.05.2021 |
Datum proběhlé obhajoby: | 08.07.2021 |
Oponenti: | prof. Mgr. Jakub Čížek, Ph.D. |
Konzultanti: | Ing. Michal Novotný, Ph.D. |
Zásady pro vypracování |
1. Rešerše odborné literatury a seznámení se s problematikou přípravy tenkých vrstev
2. Charakterizace přípravy tenkých vrstev černého a reflektivního hliníku a vlivu depozičních podmínek na jejich vlastnosti 3. Studium morfologie tenkých vrstev černého a reflektivního hliníku pomocí mikroskopie atomárních sil 4. Měření optických vlastností tenkých vrstev černého a reflektivního hliníku pomocí spektrofotometrie 5. Interpretace výsledků a sepsání práce |
Seznam odborné literatury |
1. L. Harris, The Optical Properties of Metal Blacks and Carbon Blacks, The Eppley Foundation for Research (1967)
2. J. More-Chevalier et al., Fabrication of black aluminium thin films by magnetron sputtering, RSC Advances 10.20765-20771 (2020) 3. J. Čížek et al., Positronium Formation in Nanostructured Metals, Acta Physica Polonica A 132.1579-1584 (2017) 4. P.M. Martin, Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings: Science, Applications and Technology, 3rd edition, Elsevier (2009) 5. P. Eaton, P. West, Atomic Force Microscopy, Oxford University Press (2010) 6. M. Fox, Optical Properties of Solids, 2nd edition, Oxford University Press (2010) |
Předběžná náplň práce |
Černé kovy jsou charakteristické velice drsným fraktálovitým povrchem. Dopadající světlo je v nich částečně absorbováno a částečně je rozptýleno v mnohonásobných odrazech ve strukturovaném povrchu, což má za důsledek jeho černý vzhled. Ve srovnání s běžnými reflektivními kovy vykazují černé vrstvy podstatně vyšší poměr povrchu ku celkovému objemu vzorku a mohou být využity např. jako základ optických a chemických senzorů. V rámci bakalářské práce budou zkoumány vlastnosti tenkých vrstev černého a reflektivního hliníku. Výhodou studia tenkých vrstev je možnost přípravy obou typů hliníkových vrstev pomocí magnetronového naprašování s odlišnými parametry depozice.
S rostoucí tloušťkou vrstvy roste obecně její drsnost a střední velikost krystalitů. Pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM) je možné získat cenné informace o struktuře povrchu černého i reflektivního hliníku. Spektrofotometrické měření reflektance umožňuje charakterizaci optických vlastností obou typů vrstev. Měřením difúzní reflektance (detekce odraženého světla do všech směrů) jsme schopní rozlišit černý a reflektivní hliník na rozdíl od běžného měření spekulární reflektance (detekce odraženého světla pouze v určitém směru) citlivé nejen na absorpci světla, ale rovněž na jeho rozptylu na drsném povrchu. |