Fyzikální metody technologie nanostruktur

Sylabus

* 1. Základy technologie přípravy nanostruktur

Vakuové napařování (základní představy, realizace vypařovadel, vypařování sloučenin a slitin, vypařování elektronovým svazkem, MBE). Naprašování (základní představy, naprašovací systémy, magnetron). Laserová ablace. Monitorování růstu a in-situ diagnostika.

CVD (dekompozice, disproporciace, transportní reakce), PECVD, MOVPE. Anodická oxidce,.

Vytváření molekularnich vrstev, LB vrstvy, molekulárni struktury. Vytváření 3D nanostruktur fokusovaným iontovým svazkem (FIB-CVD).

* 2.Metody přípravy kovových nanokrystalických materiálů.

Způsoby přípravy a metody dosahování jemného zrna v kovových materiálech: equal channel angular pressing (ECAP), torze za vysokých tlaků (HPT), akumulativní spojování válcováním (ARB), vícesměrové kování, cyklická extruze a tlak, extruze krutem, kondenzace v inertním plynu, mletí kuličkovým mlýnem, prášková metalurgie.

* 3. Růst nanostruktur.

Základní procesy při depozici. Adsorpce. Pohyb atomu v periodickém potenciálu -povrchová difůze. Interakce adatomů a klastrů. Vliv schodů, poruch a příměsí.

Mody a fáze růstu. Rovnovážná teorie nukleace. Kinetické rovnice růstu. Simulace růstu TV. Kinetika versus termodynamika. Amorfní, polykrystalické a epitaxní struktury. Vliv pnutí při heteroepitaxi ? koherentní Stranski-Krastanov růst. Využití samoorganizujících procesů pro růst nanostruktur. Využití povrchové struktury podložky pro vytváření 1D a 0D nanostruktur.

* 4. Litografie

Základní princip. EUV litografie, elektronová litografie, metoda otisku. Iontové leptání. Mikroobrábění.

* 5. Nanomanipulace pomocí STM a AFM technik.

Základní princip technik. Polohování jednotlivých atomů a molekul, lokální anodická oxidace, AFM/STM litografie.

Anotace

Metody přípravy nanostruktur - VPE, MBE, naprašování, laserová ablace. Řízení procesů růstu, in-situ diagnostika. Mody a fáze růstu, 2D, 1D a 0D růst, adsorpce a difůze na povrchu.

Rovnovážná teorie nukleace TV, Kinetiké rovnice, KMC simulace růstu nízkodimenzionálních objektů. Litografické metody a nanomanipulace.

Metody přípravy kovových nanokrystalických materiálů - ECAP, HPT, prášková metalurgie