Fyzika tenkých vrstev - NEVF114

• Anglický název: Physics of Thin Films
• Zajišťuje: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2020
• Semestr: zimní
• E-Kredity: 5
• Rozsah, examinace: zimní s.:2/1, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština, angličtina
• Způsob výuky: prezenční
• Způsob výuky: prezenční
• Další informace: https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html
• Garant: doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc.; prof. RNDr. Ivan Ošťádal, CSc.; doc. RNDr. Pavel Kocán, Ph.D.

Anotace

čeština

Poslední úprava: T_KEVF (07.05.2005)

Interakce a migrace atomů na povrchu. Mody a fáze růstu tenkých vrstev (TV). Rovnovážná teorie nukleace TV. Kinetika versus termodynamika. Kinetické rovnice růstu TV. Vliv kinetiky na růst. Počítačové simulace růstu. Růst na atomárních terasách. Epitaxní růst. Vlastnosti tenkovrstvových struktur - elektrické, magnetické, optické a mechanické. Využití tenkých vrstev - příklady. Nízkodimenzionální struktury.

angličtina

Poslední úprava: T_KEVF (07.05.2005)

Interaction and migration of atoms on the surface. Growth types and phases of thin film growth. Steady stae theory of nucleation of thin films. Kinetics versus termodynamics. Rate equations of thin film growth. Critical island diameter for growth of the next layer. 2D-3D transition. Computer simulations of thin film growth. Growth on atomic terraces. Epitaxial growth - Stranski-Krastanov growth. Properties of thin film structures - electrical, magnetic, optical and mechanical. Application of thin films -examples. Low-dimensional structures.

Podmínky zakončení předmětu

Poslední úprava: doc. RNDr. Jiří Pavlů, Ph.D. (03.06.2020)

Získání zápočtu je podmínkou pro konání zkoušky.

Udělení zápočtu je podmíněno absolvováním dvou praktických úloh a vypracováním protokolu k nim.

Povaha kontroly studia předmětu vylučuje opakování této kontroly, zápočet se tedy opakovat nedá.

Literatura

Poslední úprava: T_KEVF (07.05.2005)

Eckertová L.: Physics of Thin Films, Plenum Press - SNTL, New York - Praha, 1986.

Venables J. A.: Surfaces and Thin Film Processes, Cambridge Univ. Press Cambridge 2000.

Michely T., Krug. J.: Islands, Mounds and Atoms, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2004.

Metody výuky

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)

Výuka v ZS 2020 probíhá formou on-line přednášek. Více informací viz https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html

angličtina

Poslední úprava: doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D. (06.10.2020)

The lecture is conducted on-line in the winter semester 2020. For more information, see https://physics.mff.cuni.cz/kfpp/rozvrh.html

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc. (06.10.2017)

Zkouška probíhá ústní formou.

Požadavky odpovídají sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: T_KEVF (13.05.2005)

1. Základní procesy při depozici
Adsorpce. Pohyb atomu v periodickém potenciálu -povrchová difůze. Interakce adatomů a klastrů. Vliv schodů, poruch a příměsí.

2. Teorie nukleace a růstu tenkých vrstev
Mody a fáze růstu TV. Rovnovážná teorie nukleace. Atomistická teorie. Kinetické rovnice růstu. Simulace růstu TV. Kinetika versus termodynamika.

3. Vliv parametrů na strukturu TV
Amorfní, polykrystalické a epitaxní vrstvy. Vliv pnutí při heteroepitaxi - Stranski-Krastanov růst. Vliv kinetiky (2Dx3D růst, kritický poloměr, role schodů, Ehrlich-Schvoebelova bariéra, step-flow mód).

4. Vlastnosti TV
Elektrické vlastnosti. Mechanické vlastnosti. Magnetické a optické vlastnosti. Aplikace tenkých vrstev.

5. Nanostruktury
Fyzikální vlastnosti nízkodimenzionálních objektů. Příprava nanostruktur. Využití samoorganizujících procesů při růstu nanostruktur.

angličtina

Poslední úprava: T_KEVF (13.05.2005)

1. Basic processes at deposition
Adsorption. Adatom movement in a surface potential- surface diffusion. Interaction of adatoms and clusters. The role of steps, defects and dopants.

2. Nucleation and thin film growth theory
Modes and phases of thin film growth. Steady state nucleation theory. Atomistic model. Kinetic equation of the growth. Thin film growth simulations. Kinetic versus thermodynamic.

3. Influence of parameters on the thin film growth
Amorphous, polycrystallic a epitaxial films. The role of the stress - Stranski-Krastanov growth. The role of the kinetic (2Dx3D growth, critical island radius, steps, Ehrlich-Schvoebel barrier, step-flow growth).

4. Properties of thin films
Electrical, mechanical, magnetic and optical properties. Thin film applications.

5. Nanostructures
Properties of low-dimensional systems. Preparation of nanostructures. Selforganized growth of nanostructures.