Fyzika přípravy tenkých vrstev - NBCM213

• Anglický název: Physics of Thin Film Preparation
• Podoba výuky: přednáška
• Zajišťuje: Katedra makromolekulární fyziky (32-KMF)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2023
• Počet semestrů výuky: 1
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 3
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Maximální kapacita předmětu: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Forma uskutečňování: prezenční
• Možnost opakovaného zápisu: 2 / 2 / 2 / 2
• Garant: prof. Ing. Andrey Shukurov, Ph.D.
• Vyučující: Mgr. Daniil Nikitin, Ph.D.; prof. Ing. Andrey Shukurov, Ph.D.

Anotace

čeština

Fyzikální principy metod přípravy tenkých vrstev ve vakuu: vakuové naprašování, stejnosměrné a vysokofrekvenční naprašování, plazmové depozice anorganických a organických vrstev, přehled nevakuových depozičních metod.

Poslední úprava: T_KMF (23.05.2006)

angličtina

Physical principals of methods of the thin film preparation in vacuum: vacuum evaporation, dc and rf sputtering, plasma deposition of inorganic and organic films, Survey non-vacuum deposition methods.

Poslední úprava: T_KMF (23.05.2006)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Přednáška je vedena prezenční formou. Podmínkou zakončení předmětu je řádná docházka a složení ústní zkoušky.

Poslední úprava: Shukurov Andrey, prof. Ing., Ph.D. (01.09.2025)

angličtina

The lecture course is conducted in presence. The condition for completing the course is proper attendance and passing the oral exam.

Poslední úprava: Shukurov Andrey, prof. Ing., Ph.D. (01.09.2025)

Literatura

čeština

H. Biederman, Plasma Polymer Films, Imperial College Press 2004, p. 386.

H. Biederman, Y. Osada, Plasma Polymerization Processes, Elsevier Science 1992, p. 210.

J. L. Vossen, W. Kern, Thin Film Processes II, Academic Press 2012, p. 888

Y. Huttel, Gas-Phase Synthesis of Nanoparticles, Wiley-VCH 2017, p. 395.

Poslední úprava: Shukurov Andrey, prof. Ing., Ph.D. (01.09.2025)

Kontroly studia předmětu a podmínky pro jejich úspěšné vykonání, způsob hodnocení

čeština

Zkouška je ústní a bude se konat prezenčně. Požadavky ke zkoušce odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Poslední úprava: Shukurov Andrey, prof. Ing., Ph.D. (01.09.2025)

angličtina

The exam is oral and will take place in person. The requirements for the exam correspond to the syllabus of the course to the extent that was presented in the lecture.

Poslední úprava: Shukurov Andrey, prof. Ing., Ph.D. (01.09.2025)

Sylabus

čeština

1. Základy: vakuum, nízkoteplotní plazma, tenké vrstvy, nanočástice.

2. Nanášení tenkých vrstev pomocí vakuového napařování: Knudsenova cela; napařování elektronovým svazkem, pulsní laserová depozice.

3. Fyzikální a technické základy stejnosměrného a vysokofrekvenčního naprašování; depozice pod šikmým úhlem (GLAD); planární a cylindrické magnetrony; reaktivní magnetronové rozprašování, High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS).

4. Plazmatem podpořená chemická depozice z plynné fáze, plazmová polymerace.

5. Příprava nanoklastrů a nanočástic pomocí agregace v plynné fázi; plynové agregační zdroje nanočástic.

6. Morfologie a povrchová statistika tenkých vrstev: drsnost, korelační délka, kritické exponenty.

7. Modely růstu tenké vrstvy: nukleace, růst a koalescence ostrůvků, strukturální zónové modely, diskrétní modely vs. kontinuální rovnice.

8. Přehled nevakuových metod přípravy tenkých vrstev.

9. Přehled metod charakterizace tenkých vrstev.

Poslední úprava: Shukurov Andrey, prof. Ing., Ph.D. (01.09.2025)

angličtina

1. Fundamentals: vacuum, low-temperature plasma, thin films, nanoparticles.

2. Thin film deposition by vacuum evaporation: free evaporation vs. Knudsen cell; electron beam evaporation, pulsed laser deposition.

3. Physical and technical basics of dc and rf sputtering; glancing angle deposition (GLAD); planar and cylindrical magnetrons; reactive magnetron sputtering; High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS).

4. Plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), plasma polymerization.

5. Synthesis of nanoclusters and nanoparticles by gas-phase aggregation; gas aggregation cluster sources.

6. Thin film morphology and surface statistics: roughness, correlation length, critical exponents.

7. Models of thin film growth: nucleation, growth and coalescence of islands, structural zone models, discrete models vs. continuum equations.

8. Overview of non-vacuum deposition methods of thin films.

9. Overview of methods of characterization of thin films.

Poslední úprava: Shukurov Andrey, prof. Ing., Ph.D. (01.09.2025)