bakalářská práce

Studium chemického čištění povrchů metodou LEIS

Text práce 8.11 MB

Autor práce: Ing. Jan Staněk, Ph.D.

Ak. rok: 2016/2017

Vedoucí: doc. Ing. Petr Bábor, Ph.D.

Oponent: Ing. Josef Polčák, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá studiem chemicky čištěných povrchů krystalů teluridu kademnatého (CdTe krystalů) pomocí rozptylu nízkoenergiových iontů (metoda LEIS). V teoretické části je popsána fyzikální podstata metody LEIS, včetně experimentálního uspořádání přístroje Qtac100, na kterém byl experiment měřen. Metoda LEIS je také porovnána s rentgenovou fotoelektronovou spektroskopii (XPS).
Jsou zde také shrnuty základní vlastnosti a struktura CdTe krystalů, včetně principu fungování detektorů rentgenového záření, pro něž jsou použité krystaly primárně využívány.
V experimentální části je popsán samotný proces měření, od kalibračního měření, přes chemické leptání, až po zkoumání leptaného povrchu. Jsou zde ukázky LEISovských spekter s komentáři a interpretacemi, včetně porovnání s daty naměřenými pomocí metody XPS.

Klíčová slova:

Rozptyl nízkoenergiových iontů, CdTe krystaly, XPS, detektor rentgenového záření, hloubkové profilování, analýza povrchu

Termín obhajoby

09.06.2017

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaBznamka

Klasifikace

B

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Fakulta strojního inženýrství

Ústav

Ústav fyzikálního inženýrství

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN)

Složení komise

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)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
doc. Ing. Petr Bábor, Ph.D.

Cílem této práce bylo optimalizovat čistící procedury pro různé materiály v polovodičovém průmyslu. Byl vybrán polovodič telurid kademnatý (CdTe). Povrch byl čištěn roztoky hypobromidu a brommethanolu. Tyto roztoky se kromě čištění používají také k ochuzení povrchové vrstvy o kadmium, aby vznikl stabilní oxid teluru. Připravené vzorky byly analyzovány metodami LEIS a XPS. Použité roztoky měnily hloubkové složení vzorků. Díky hloubkovému profilování metodou LEIS se podařilo u roztoku hypobromidu prokázat silné ochuzení povrchu o kadmium až do hloubky stovek nanometrů. Přínosné je i porovnání obou použitých metod, které pro stejnou informační hloubku poskytly srovnatelnou kvantitativní informaci o poměru Cd a Te.
Práce splnila očekávání, i když bylo provedeno měření pouze na jenom typu vzorků. Původní záměr otestovat povrchovou citlivost metody LEIS při čištění různých druhů vzorků nebyl zcela naplněn a proto hodnotím práci stupněm B.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu C

Známka navržená vedoucím: B

Posudek oponenta
Ing. Josef Polčák, Ph.D.

V rešeršní části student podrobně popsal metodu LEIS, která je stěžejní pro určení povrchového složení CdTe krystalů. Tyto krystaly byly po provedeném leptání analyzovány metodami LEIS a XPS. Student prokázal, že dosažené výsledky oběma metodami jsou v dobré shodě a zhodnotil povrchové složení vzorků po provedeném leptání. Práce je srozumitelně napsána, jednotlivé kapitoly na sebe logicky navazují. Student splnil všechny body zadání bakalářské práce a doporučuji tuto práci k veřejné obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
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 A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. Jakým způsobem se určuje plocha píku v LEIS spektru?
  2. Na str. 13 je uvedeno, že XPS neposkytuje hloubkový profil. Je známo, že XPS je schopno měnit hloubku detekce. Za jakých okolností?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová