Bachelor's Thesis

Design of an effusion cell for the deposition of Sn and Zn ultrathin layers

Final Thesis 3.06 MB Appendix 5.32 MB

Author of thesis: Ing. Stanislav Horák

Acad. year: 2015/2016

Supervisor: doc. Ing. Jindřich Mach, Ph.D.

Reviewer: prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the design and the construction of effusion cells for the
deposition of zinc and tin ultrathin layers. In the introductory part there is an explanation
of principles of e usion cells' functions, like a molecular beam epitaxy (MBE) or a
construction of the efussion
ow. Furthermore, the work describes a general principles
of a ccreation of the atom sources. Theoretical part ends with review about the growth
of ultrathin layers and nanostructures of zinc, tin and their compounds. Experimental
part provides a design of the effusion cells with radiation heating from silicon carbide
and heating by electrons impact. The complete drawing documentation of the designed
effusion cells is included in the attachment.

Keywords:

Atom source, effusion cell, MBE, ultrathin layer, ZnO, nanotubes, SiC, CVD.

Date of defence

23.06.2016

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Physical Engineering

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. 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)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Jindřich Mach, Ph.D.

Student se v rámci bakalářské práce aktivně podílel na návrhu zdroje atomů Zn a Sn sloužících k studiu růstu oxidových nanostruktur. V rámci bakalářské práce byly provedeny dva návrhy specializovaných efuzních cel, kdy byl při konstrukci užit nový typ SiC vlákna. Během práce byly vyhotoveny 3D modely a kompletní 2D výkresové dokumentace, které sloužily k výrobě zdrojů atomů. Práce studenta byla intenzivní a snaživá. Proto lze konstatovat, že student splnil všechny úkoly zadání. Projevoval nadměrný zájem o danou problematiku.
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 B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D.

Bakalářská práce Stanislava Horáka se zabývá vývojem efuzních cel pro depozici zinku a cínu. V podstatě se dá rozdělit na dvě části – rešeršní studii možností depozice uvedených materiálů a popis zkonstruovaných napařovacích cel. Teoretická část je značně obsáhlá a prospěla by jí jistá střízlivost. Student se odkazuje na 68 prací, jejich popis je však často vágní a zasloužil by si být detailnější. Méně je někdy více (s tím souvisí i větší počet chyb v citacích, např. v [9] kde se studentovi podařilo nenapsat správně ani jednoho ze tří autorů). Po formální stránce bych práci vytkl neuvěřitelné množství překlepů, které je v době aktivních korekturních nástrojů nepochopitelné. Občas se v textu vyskytne podivný výraz („vazebná molekulová energie molekuly“) nebo špatný odkaz na obrázek (str. 33, 35). Z praktické části je zřejmé, že student se podrobně zabýval variantami konstrukce napařovacích cel a výsledné návrhy by měly splňovat na ně kladené požadavky. Přes uvedené výhrady práci doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis E
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. Popis techniky RHEED na str. 4 je, mírně řečeno, vágní a poněkud nejasný. Můžete prosím její princip lépe vysvětlit?
  2. V textu se míchá dohromady vyjádření toku atomů ve svazku a tlak. Jaký je mezi těmito dvěma veličinami převodní vztah?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová