bakalářská práce

Příprava nanostruktur pomocí mokrého chemického leptání

Text práce 5.94 MB

Autor práce: Ing. Tomáš Musálek

Ak. rok: 2013/2014

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

Oponent: Ing. Mgr. Tomáš Šamořil, Ph.D.

Abstrakt:

Tato bakalářská práce se zabývá mokrým anizotropním leptáním křemíku a germania. Ukazuje dva možné přístupy tvorby anizotropních leptů a popisuje pomocné práce nutné k samotnému leptání. Jedná se zejména o přípravu masky elektronovou litografií, odleptání SiO2 resp. GeO2 a nanášení kovových částic.

Klíčová slova:

Křemík, germanium, anizotropní leptání, elektronová litografie, kovové nanočástice.

Termín obhajoby

25.06.2014

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

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)

Tomáš Musálek pracoval s nadšením i přes časté a nepříjemně dlouhé obtíže, které mu do cesty kladly nefunkční přístroje. Naopak byl donucen hledat nové a odlišné postupy, kterými by dosáhl experimentálních cílů. Obratně pracoval s literaturou a během experimentů se samostatně rozhodoval o směru, kterým svou práci dále povede. Povedlo se mu dospět k několika velmi dobrým výsledkům, zejména díky jeho činorodosti a trpělivosti.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání B
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

Známka navržená vedoucím: A

Bakalářská práce Tomáše Musálka se zabývá studiem přípravy a vlastnostmi struktur připravených selektivním mokrým leptáním křemíku a germania. V první části práce je pozornost věnována přípravě leptací masky za použití elektronové litografie a rezistu PMMA. V další části jsou popsány základní vlastnosti krystalického křemíku a germania, včetně jejich izotropního chování při procesu mokrého leptání, které má významný vliv na výsledný tvar leptaných struktur. Zároveň jsou zde i uvedeny konkrétní případy předpokládaného výsledku leptání. V třetí kapitole jsou již uvedeny experimentální výsledky samotného leptání monokrystalického křemíku s několika různými krystalografickými orientacemi a germania s jedinou orientací. V případě křemíku tvar vyleptaných struktur odpovídá teoretickému předpokladu. Jako nedostatek v tomto případě je nutné uvést nejistotu v přesnosti nastavení orientace leptací masky vzhledem ke krystalografické orientaci substrátu. To je však obtížné v případě použitého elektronového mikroskopu s manuálním posuvem během expozice v rámci EBL. U germania bylo obtížné nalézt vhodný typ leptadla z důvodu nízké chemické odolnosti PMMA. Navíc se vyskytly technické problémy s elektronovým mikroskopem, který byl používán pro EBL. Proto student zvolil alternativní metodu, při níž byly použity stříbrné nanočástice. Ty úspěšně sloužily jako lokální katalyzátory.
Bakalářská práce je logicky uspořádaná, přehledná s vhodným grafickým doplněním a opírá se o dostatečné prostudování odborné literarury. Až na některé výtky je psána srozumitelnou a dobrou češtinou. Z práce vyplývá, že student prokázal schopnost pečlivého vedení experimentů, z nichž získané poznatky jsou slibné k jejich dalšímu využití. Proto hodnotím práci stupněm A.
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 A
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. Vysvětlete princip Faradayovy sondy a jaké musí mít vlastnosti při měření proudu elektronů při elektronové litografii v SEM?
  2. Z jakého důvodu byl zvolen k mokrému leptání křemíku roztok TMAH a jaké jsou další možnosti?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová