Methods of surface science for advanced technology - NAFY070

• Title: Metody fyziky povrchů pro moderní technologie
• Guaranteed by: Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2020
• Semester: summer
• E-Credits: 3
• Hours per week, examination: summer s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr.; doc. Mgr. Josef Mysliveček, Ph.D.; prof. RNDr. Karel Mašek, Ph.D.
• Teacher(s): prof. RNDr. Karel Mašek, Ph.D.; doc. Mgr. Josef Mysliveček, Ph.D.; doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr.

Annotation

English

This lecture deals with specific properties of solid surfaces and with preparation methods of surfaces for modern technologies as well as with preparation of continuous and non-continuous layers having dimensions in nanometer scale. In frame of this lecture we will discuss basic experimental techniques for investigation and characterization of clean surfaces, ultra-thin layers and nanometer structures (electronic structure, crystallographic structure, morphology, chemical state).

Last update: Roučka Štěpán, doc. RNDr., Ph.D. (18.05.2020)

Czech

Přednáška se zabývá specifickými vlastnostmi povrchů a metodami přípravy povrchů pro moderní technologie, přípravou spojitých a nespojitých deponovaných vrstev s charakteristickými rozměry řádu nanometrů. V přednášce se seznámíme s nejdůležitějšími experimentálními metodami výzkumu a charakteristiky čistých povrchů, ultra tenkých vrstev a nanostruktur (elektronová struktura, krystalografická struktura, morfologie, chemický stav).

Last update: Roučka Štěpán, doc. RNDr., Ph.D. (18.05.2020)

Course completion requirements

English

Course is finished by oral examination.

Last update: Mašek Karel, prof. RNDr., Ph.D. (15.05.2020)

Czech

Předmět je zakončen ústní zkouškou.

Last update: Mašek Karel, prof. RNDr., Ph.D. (15.05.2020)

Literature

English

1. Zangwill A.: Physics at Surfaces, Cambridge University Press, 1992

2. Lüth, H.: Solid surfaces, Interfaces and thin films, Springer, Berlin, 2010 Metody analýzy povrchů - Elektronové spektroskopie , editor L. Eckertová, Academia, 1990

3. Metody analýzy povrchů - Iontové, sondové aspeciální metody , editoři L. Frank, J. Král, Academia, 2002

4. Practical Surface Analysis, by Auger and Photoelectron Spectroscopy, ed. D. Briggs and M.P.Seah, Wiley, 1983

5. Practical Surface Analysis, second edition, Volume 2, Ion and Neutral Spectroscopy, ed. D. Briggs and M.P.Seah, Wiley, 1992

6. L. Eckertová a kol., Metody analýzy povrchů, elektronová mikroskopie a difrakce, Academia, Praha 1996.

7. W. Braun, Applied RHEED - Reflection High-Energy Electron Diffraction during crystal growth, Springer - Verlag, Heidelberg 1999.

Last update: Mašek Karel, prof. RNDr., Ph.D. (15.05.2020)

Requirements to the exam

English

Examination is oral. Scopes of the examination correspond to the syllabus in the extent presented at the lectures.

Last update: Mašek Karel, prof. RNDr., Ph.D. (15.05.2020)

Czech

Zkouška z tohoto předmětu je ústní. Požadavky ke zkoušce odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Last update: Mašek Karel, prof. RNDr., Ph.D. (15.05.2020)

Syllabus

English

1. Surface of solid state. Definition, ideal and real surface. Crystallographic and electronic structure of surface. Surface electronic states. Preparation of clean and well defined surfaces. Practical and technological importance of surface.

2. Work function. Theory, measurement, practical importance.

3. Surface morphology: scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, scanning tunneling microscopy, atomic force microscopy.

4. Preparation of well-defined surfaces and thin films with nanometer characteristic dimensions.

5. Structure and chemical state of surfaces: methods of photoelectron and ion spectroscopy. Basics of photoelectron spectroscopy – using of rtg and synchrotron radiation. Interaction of ions with surfaces, ion spectroscopy (ISS, SIMS).

6. Crystallographic structure of surfaces: methods of electron diffraction (RHEED, LEED), photoelectron diffraction, applications.

Last update: Mašek Karel, prof. RNDr., Ph.D. (15.05.2020)

Czech

1. Ideální a reálný povrch pevné látky. Krystalická struktura, čistota, získávání atomárně čistých povrchů, adsorpce, desorpce, elektronová struktura povrchů, typy vazeb, elektronegativita, princip metod zkoumání povrchů.

2. Výstupní práce. Teorie, závislost na druhu látky a vnějších vlivech, měření a praktický význam výstupní práce.

3. Morfologie povrchů: elektronová mikroskopie SEM, TEM, rastrovací

tunelová mikroskopie STM, mikroskopie atomárních sil AFM.

4. Příprava definovaných povrchů a tenkých vrstev s charakteristickými rozměry řádu nanometrů.

5. Struktura povrchů a jejich chemický stav: metody elektronových a iontových spektroskopií. Fyzikální principy metod a příklady jejich použití. Základy fotoelektronové spektroskopie – využití rentgenového a synchrotronového záření. Interakce iontů s povrchem, iontové spektroskopie ISS a SIMS.

6. Krystalografická struktura povrchů: metody elektronové difrakce (LEED a RHEED), difrakce fotoelektronů, aplikace.

Last update: Mašek Karel, prof. RNDr., Ph.D. (15.05.2020)