bakalářská práce

Optimalizace vysokofrekvenčního atomárního disociačního zdroje pro depozici GaN

Text práce 5.55 MB

Autor práce: Ing. Michal Kern

Ak. rok: 2012/2013

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

Oponent: Ing. Pavel Wertheimer, Ph.D.

Abstrakt:

Táto bakalárska práca sa zaoberá sprevádzkovaním a optimalizáciou vysokofrekvenčného
atomárneho disociačného zdroja dusíka pre depozíciu GaN. Teoretická časť sa zaoberá
atomárnymi zdrojmi, rastom ultratenkých vrstiev a problematikou vysokofrekvenčných
obvodov, s dôrazom na ich návrh pomocou Smithových diagramov. Taktiež pojednáva
o metódach prípravy GaN ultratenkých vrstiev a nanostĺpcov. V experimentálnej časti je
popísaný návrh a samotná realizácia rôznych kon gurácii vyrovnávacej jednotky impedancie
pre atomárny zdroj dusíku. Pomocou tejto vyrovnávacej jednotky bolo dosiahnuté
zapálenie dusíkovej plazmy a bolo analyzované jej spektrum. Následne je popísaný návrh
a realizácia ovládania vyrovnávacej jednotky pomocou krokových motorov.

Klíčová slova:

GaN, nanosloupy, Smithuv diagram, impedance, atomární zdroj, dusík, atomární dusík,
MBE, plazma

Termín obhajoby

19.06.2013

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaBznamka

Klasifikace

B

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

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. 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)

Student v rámci bakalářské práce se aktivně podílel na optimalizaci přizpůsobovací jednotky impedance mezi VF generátorem a disociační plazmatickou komorou. V rámci bakalářské práce byly navrženy dva typy uspořádání přizpůsobovacích jednotek. Byla realizována měření optických spekter zapáleného plazmatu. Dále byla započata práce na automatickém řízení výboje užitím krokových motorků a řídící jednotky Arduino.  Práce studenta byla intenzivní a snaživá. Proto lze konstatovat, že student splnil všechny úkoly zadání a projevoval nadměrný zájem o danou problematiku.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
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 B

Známka navržená vedoucím: B

Ve své bakalářské práci se pan Kern zabývá optimalizací elektroniky vysokofrekvenčního atomárního disociačního zdroje dusíku. Práce je členěna na rešeršní/teoretickou a praktickou část, do teoretické části však zasahuje praktické použití Smithova diagramu (v kapitole 3.3).
Rešerše je věcná a podává ucelený přehled o možnostech výroby ultratenkých vrstev a nanodrátů se zaměřením na GaN.
V praktické části práce autor prokazuje zvládnutí problematiky návrhu jednoduchých vysokofrekvenčních obvodů a schopnost jejich realizace. Kladně hodnotím také realizaci jednoduchého ovládání ladících kondenzátorů pomocí krokových motorů.
Chybí však dobře naměřené spektrum plazmatického výboje získaného s druhou vyrovnávací jednotkou, z čehož vyplývá nemožnost porovnání výsledků dosažených s jednotkou první. Autorovi se nepodařilo splnit poslední bod zadání (nanášení GaN ultratenkých vrstev) z důvodu zdržení dodávky vakuových kondenzátorů.
Graficky je práce zvládnutá velice dobře, oceňuji také přehlednost a výmluvnost schémat a fotografií. Po formální stránce je největší chybou občasné používání desetinné tečky místo čárky. Celkový dojem kazí občasné překlepy, použití chybných výrazů či přebývající slova.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání C
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 B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. Proč byla vyvíjena vyrovnávací jednotka na kapacitní buzení plazmy, když používáte buzení indukční?
  2. Jak probíhalo měření odraženého výkonu?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová