Bachelor's Thesis

Deposition of Indium Tin Oxide and study of its optical properties

Final Thesis 1.31 MB

Author of thesis: Ing. Gabriela Olivíková

Acad. year: 2014/2015

Supervisor: Ing. Petr Viewegh, Ph.D.

Reviewer: Ing. Michal Kvapil, Ph.D.

Abstract:

This work is focused on preparation and deposition of thin layers of indium tin oxide (ITO) by  ion beam sputtering (IBS) and ion beam assisted deposition (IBAD). In the theoretical part, the electrical and optical properties, preparation methods, and applications are reviewed. In the experimental part, the optical and transport properties of deposited films are  investigated by spectroscopic methods. It is shown that simultaneous bombardment of the surface with oxygen ions with energy 80 eV results in increase of transmittance in the visible range of spectrum. IBAD thus confirmed as a suitable method for modification of optical properties.

Keywords:

indium tin oxide, ion beam sputteing, ion beam assisted deposition spectroscopic ellipsometry

Date of defence

24.06.2015

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Petr Viewegh, Ph.D.

Studentka prokázala schopnost samostatné a systematické práce na zadaných úkolech. Její schopnost interpretovat dosažené výsledky a práce s vědeckou literaturou byly na tak vysoké úrovni, že by tato práce mohla konkurovat i většině diplomovým pracím. Z těchto důvodu doporučuji práci k obhajobě s výslednou známkou A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Michal Kvapil, Ph.D.

Bakalářská práce Gabriely Olivíkové se zaměřuje na depozici cínem dopovaného oxidu inditého (označovaného jako ITO). Patrně se jedná se o první přípravu a komplexní studium tohoto materiálu na ÚFI. Formálně je práce rozdělena do 3 stěžejních částí. Nejprve jsou popsány elektrické a optické vlastnosti a možné metody přípravy ITO. Je také diskutován vliv volby výrobní metody na studované vlastnosti materiálu. Následuje část, ve které jsou popsány všechny experimentální metody použité k přípravě a studiu materiálu, a v poslední části jsou uvedeny experimentálně zjištěné transportní, optické, chemické a mechanické vlastnosti vyrobených vzorků ITO.

Protože ITO se jako materiál těší velkému zájmu akademické i komerční sféry, jsou jeho vlastnosti dobře známy; toho autorka plně využívá a každý popsaný fakt opírá o odbornou literaturu. Rovněž všechny naměřené výsledky jsou porovnány s dostupnou literaturou. Práce tak obsahuje 95 referencí.

V práci autorka prokázala velkou schopnost interpretace naměřených výsledků a vyvozování závěrů. Po stylistické a formální stránce je práce zpracována velmi kvalitně, nevyskytují se v ní překlepy nebo pravopisné chyby.

Mé výtky k prezentované bakalářské práci jsou jen minimální:
1.)    Na straně 19, v odstavci 3.1.1 se depoziční aparatura známá jako Kaufman označuje za „ultravysokovakuovou“. Svým pracovním tlakem však aparatura spadá do kategorie „vysokovakuových“.
2.)    V kapitole 2 je pro označení koncentrace nosičů náboje použito 3 různých písmen - „n“, „N“ a „n s indexem e". Písmen „N“ a „n“ je v téže kapitole také použito k označení komplexního indexu lomu a jeho reálné části.
3.)    V seznamu použité literatury v referenci 19 chybí příjmení 2. autora.
4.)    Použitý styl referencí elektronických zdrojů (jen datum a odkaz) se mi zdá až přehnaně minimalistický.

Na základě všeho výše uvedeného hodnotím tuto práci klasifikačním stupněm „výborně / A“.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Z práce je zřejmé, že byly připraveny a studovány vzorky ITO různé tloušťky. A tato tloušťka se "volila" dobou po kterou probíhala depozice. Kolik vzorků bylo připraveno při jednotlivých depozicích? A jak je to s reproducibilitou naměřených výsledků?
  2. Na straně 32 je zmíněna krystalografická orientace zrn ITO (222). V literatuře je kromě orientace (222) často také uváděna orientace (400). Proč zde není dodrženo pravidlo úpravy Millerových indexů na celá nesoudělná čísla, tedy (111) a (100)?
  3. Na straně 4 zmiňujete úlohu kyslíkových vakancí na vodivost ITO. Mohla byste podrobněji (kvalitativně) popsat jakým způsobem kyslíkové vakance v ITO přispívají k elektronové a iontové vodivosti ITO?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová