Depozice tenkých vrstev a nanostruktur

Výzkumná skupina Ústavu fyziky a technologií plazmatu

Vybavení

Dostupné vybavení v Laboratoři PVD technologií

Zařízení pro depozici tenkých vrstev

Laboratoř PVD technologií je vybavena celkem třemi systémy pro depozici tenkých vrstev. Každý ze systémů má unikátní konfiguraci magnetonových hlav a zdrojů pro buzení plazmatu, což umožňuje připravit velmi široké spektrum tenkých vrstev různého složení na různé typy vzorků.

Používané depoziční systémy jsou velmi flexibilní. Při odprašování terčů lze do depoziční komory připustit reaktivní plyn a připravit tak oxidy, nitridy, hydridy či karbidy různé stechiometrie. Je možné odprašovat přímo i slitinové či keramické terče a připravit tak tenkou vrstvu prakticky libovolného složení bez přítomnosti reaktivního plynu. Vzorek lze před depozicí iontově očistit přímo v depoziční komoře a následně vyhřát na teplotu požadovanou pro růst krystalických tenkých vrstev. Je-li magnetonové plazma buzeno pulzy velkého výkonu, velmi silný iontový bombard rostoucí vrstvy může nahradit nutnost používání zvýšené teploty vzorků během depozice a je tedy možné připravit krystalické tenké vrstvy i na teplotně velmi citlivých vzorcích.

Vinci Technologies PVD 50S

Vinci Technologies PVD 50S

Na zakázku vyrobený systém, který může využít k přípravě vrstev až čtyři terče současně. K buzení plazmatu využívá stejnosměrné, pulzní i radiofrekvenční napěťové zdroje.

Zobrazit více

  • Výrobce: Vinci Technologies, Francie
  • Počet terčů: 4
  • Terče: Cu, Al, Ti, W, Ta, B4C, C, Si ...
  • Napěťové zdroje: 2x DC, 1x RF, 2x p-DC
  • Depoziční teplota: 20 °C - 750 °C
  • Mezní tlak: 1E-4 Pa
  • Další informace: Load-Lock, MOS (in-situ pnutí vrstev)
Alcatel SCM 650

Alcatel SCM 650

Systém může být osazen třemi typy planárních magnetronových hlav. Převážně je systém využíván k diagnostice plazmatu, protože je zde k dispozici zdroj pro HiPIMS.

Zobrazit více

  • Výrobce: Alcatel, Švédsko
  • Počet terčů: až 4
  • Typy terče: kruhový (průměr 7.5 cm a 20 cm) a obdelníkový (7.6 cm x 25 cm)
  • Terče: Al, Cr, Cu, Nb, Ta, Ti, W
  • Napěťové zdroje: DC, RF, HiPIMS
  • Mezní tlak: 1E-4 Pa
HVM Flexilab I

HVM Flexilab I

Univerzální laboratorní systém, který využívá k přípravě vrstev až tři terče současně. I přes své kompaktní rozměry nabízí širokou škálu volitelných parametrů depozice.

Zobrazit více

  • Výrobce: HVM Plasma spol s.r.o., Česká republika
  • Počet zařízení: 2
  • Počet terčů: až 3 souběžně
  • Terče: o průměru 2"
  • Napěťové zdroje: 3x DC, 1x p-DC, 1x RF, možnost HiPIMS
  • Depoziční teplota: 20°C - 600°C
  • Mezní tlak: 2E-5 Pa
  • Další informace: plně automatizované řízení přípravy vrstev
HVM Flexilab II

HVM Flexilab II

Univerzální laboratorní systém, který využívá k přípravě vrstev až tři terče současně. I přes své kompaktní rozměry nabízí širokou škálu volitelných parametrů depozice.

Zobrazit více

  • Výrobce: HVM Plasma spol s.r.o., Česká republika
  • Počet zařízení: 2
  • Počet terčů: až 3 souběžně
  • Terče: o průměru 2"
  • Napěťové zdroje: 3x DC, 1x p-DC, 1x RF, možnost HiPIMS
  • Depoziční teplota: 20°C - 600°C
  • Mezní tlak: 2E-5 Pa
  • Další informace: plně automatizované řízení přípravy vrstev
HVM Flexilab III HiPIMS

HVM Flexilab III HiPIMS

Naprašovací zařízení v provozu od roku 2026 je nejvýkonnější a nejflexibilnější HiPIMS-orientovaný systém v České republice, který zahrnuje komplexní synchronizované pulzování všech tří magnetronových hlav a substrátu, což umožňuje špičkový výzkum HiPIMS plazmatu a vrstev nanášených metodou HiPIMS.​

Zobrazit více

  • ???

+ ?? pec

Materiálová analýza

Pro materiálovou analýzu a charakteristiku tenkých vrstev má laboratoř dostupné pokročilé přístrojové vybavení přímo na ÚFTP. K dispozici je určení morfologie povrchu vrstev, komplexní chemická analýza a mikrostrukturní analýza. Díky přesným indentorům jsou studovány mechanické a tribologické vlastnosti tenkých vrstev.

Tescan MIRA3

Tescan MIRA3

Rastrovací elektronový mikroskop pro analýzu morfologie povrchu tenkých vrstev. Mikroskop umožňuje komplexní chemickou analýzu metodami EDX a WDX.

Zobrazit více

  • Výrobce: Tescan, Česká republika
  • Rozměry komory: 340 mm x 315 mm s motorizovanou manipulací
  • Maximální rozlišení: 1 nm při 30 kV
  • Zvětšení: 2x - 1 000 000x
  • Zdroj elektronů: Schottkyho katoda
  • Detektory: SE, BSE, InBeam-SE, InBeam-BSE
  • Chemická analýza: EDX, WDX, EBIC
Tescan CLARA

Tescan CLARA

Skenovací elektronový mikroskop pro vysoce detailní analýzu morfologie povrchu, optimalizovaný i pro provoz při nízkých energiích. Vybaven čtyř-segmentovaným BSE, EDS a STEM detektorem.

Zobrazit více

  • ???
Horiba LabRAM HR Evolution

Horiba LabRAM HR Evolution

Ramanův spektrometr pro strukturní analýzu vzorků. Spektrometr je osazen třemi budícími lasery (IR, VIS, UV) pro mikro charakterizaci vzorků (např. grafitizace DLC vrstev).

Zobrazit více

  • Výrobce: Horiba Scientific, Japonsko
  • Lasery: 325 nm (UV), 532 nm (VIS), 785 nm (NIR)
  • Spektrální rozsah: 10-2200 cm-1
  • Ohnisková vzdálenost: 800 mm
  • Objektivy: 10x, 50x, 100x, achromatický UV objektiv 74x
  • Další informace: 2D i 3D mapování
Hysitron TI 950 TriboIndenter

Hysitron TI 950 TriboIndenter

Pokročilý nanoindentor pro analýzu mechanických vlastností materiálů. Umožňuje velmi přesná měření mechanických a tribologických vlastností tenkých vrstev.

Zobrazit více

  • Výrobce: Bruker, Německo/Spojené státy americké
  • Režimy: kvazistatická indentace, scratch-testing, nanowear, SPM snímkování
  • Typ hrotu: Berkovich
  • Zátěž hrotu: ≤30 nN až 10 N (dvouhlavý systém)
  • Hloubkové rozlišení: < 0.02 nm (hladina šumu < 0.2 nm)
  • Maximální hloubka indentu: >5 µm
ESCALAB 250Xi

ESCALAB 250Xi

Vysoce citlivý rentgenový fotoelektrický spektroskop umožňující citlivou kvalitativní i kvantitativní analýzu chemického složení včetně hloubkových profilů a chemických vazeb.

Zobrazit více

  • Výrobce: Thermo Fisher Scientific, Spojené království
  • Energetické rozlišení: ≤ 0.45 eV (Ag 3d5/2)
  • Hloubkové profilování: nedestruktivně ≤ 10 nm; destruktivně až 1 µm
  • Lokální XPS analýza: 20-900 µm
  • Metody: UV-XPS, REELS, ISS
  • Další informace: 2D mapování (rozlišení ≤ 3 µm)
XPS Nexsa G2

XPS Nexsa G2

Nexsa G2 je špičkový rentgenový fotoelektronový spektrometr, který umožňuje detailní pohled na chemii povrchů materiálů s vysokou přesností.

Zobrazit více

  • Výrobce: Termo Fisher Scientific, CZ
Bruker DektakXT

Bruker DektakXT

Hrotový profilometr pro analýzu morfologie povrchu poskytující výškové rozlišení až 0.1 nm využívaný převážně na analýzu tenkých vrstev a drsnosti povrchu.

Zobrazit více

  • Výrobce: Bruker, USA
  • Vertikální rozlišení: až 0.1 nm
  • Zátěžová síla: 0.03 mg až 15 mg
  • Délkový rozsah měření: až 55 mm (až 200 mm se skládáním měření)
  • Platforma: motorizovaná s manuálním vyrovnáním
  • Další informace: výměnné hroty s různým zakřivením, 2D i 3D analýza
NT-MDT Ntegra Prima

NT-MDT Ntegra Prima

Modulární sondový mikroskop, který je uzpůsoben k různým metodám analýzy povrchů. Pro nízký teplotní drift a termální stabilitu je vhodný pro časově náročné analýzy.

Zobrazit více

  • Výrobce: NT-MDT, Rusko
  • Režimy: rastrování vzorkem nebo rastrování sondou
  • Metody: AFM (kontaktní, semi-kontaktní, bezkontaktní), LFM, MFM, EFM a další
  • Měřící frekvence: až 5 MHz
  • Měřící oblast: 100 µm x 100 µm x 10 µm
  • Další informace: modulární systém s více než 40 metodami, velmi nízký tepelný drift
LEXT OLS4000

LEXT OLS4000

Konfokální mikroskop Olympus je navržen pro snímání povrchu, měření drsnosti a analýzu struktur vzorků. Mikroskop využívá laser s vlnovou délkou 405 nm.

Zobrazit více

  • Výrobce: Olympus, Japonsko
  • Lasery: 405 nm
  • Objektivy: 5x, 10x, 20x, 50x, 100x
  • Vertikální rozlišení: 10 nm
  • Horizontální rozlišení: 120 nm
  • Další informace: 3D projekce, měření vzdáleností, drsnosti, objemu, plochy
REVETEST Xpress plus

REVETEST Xpress plus

Přístroj pro charakterizaci mechanických vlastností systému tenká vrstva-substrát. V kombinaci s dalšími přístroji slouží k testování adheze a lomové houževnatosti.

Zobrazit více

  • Výrobce: CSM Instruments, Švýcarsko
  • Režimy: konstantní, progresivní, inkrementální zátěž
  • Analýzy: vyhodnocení tření a deformace, kvantifikace adheze
  • Zátěž: 0.5 N - 200 N
  • Maximální velikost vzorku: 300 mm
  • Další informace: cyklické a maticové testy pro komplexní studium opotřebení
Rigaku SmartLab Type F

Rigaku SmartLab Type F

Rentgenový difraktometr s vysokým rozlišením pro studium mikrostruktury připravených tenkých vrstev (strukturální a fázová analýza vzorků včetně automatického mapování).

Zobrazit více

  • Výrobce: Rigaku, Japonsko
  • Rentgenový zdroj: 3 kW, uzavřený s měděnou anodou
  • Detektory: scintilační a lineární
  • Metody: difrakce, reflektivita, GID, SAXS a další
  • Goniometr: plně automatizovaný (rozlišení 0.0001°)
  • Velikost vzorků: až 150 mm

Diagnostika plazmatu

Studium plazmatu je umožněno díky moderním spektrometrům, rychlé ICCD kamery a sondové diagnostiky. Klíčovým prvkem diagnostiky plazmatu je spojení těchto technik a správné vyhodnocení experimentálních dat.

Princeton Instruments PI-MAX3

Princeton Instruments PI-MAX3

ICCD kamera s rozlišením 1024x1024 pixelů umožňuje snímaní velmi rychlých jevů probíhajících v plazmatu.

Zobrazit více

  • Výrobce: Princeton Instruments, USA
  • Rozlišení: 1024 x 1024
  • Snímkovací frekvence: 32 MHz/16bit (tj. 26 snímků/s)
  • Opakovací frekvence: 1 MHz (udržitelná)
  • Rychlost závěrky: až 3 ns, jitter < 35 ps
  • Spektrální rozsah: 200-900 nm
  • Další funkce: dvojsnímkování (>2 µs)
Sondová diagnostika plazmatu

Sondová diagnostika plazmatu

Zpracování charakteristik různých typů sond s časovým a prostorovým rozlišením procesů plazmatu v oblasti terče.

Zobrazit více

  • Typy sond: Langmuirove, páskové, emisní, optické
  • Páskové sondy: Lokální měření proudu na magnetronovém terči. Sondy jsou v terči zabudované, ale od něj izolované. Každá pásková sonda je připojena k napájecímu zdroji, aby byla na stejném potenciáli jako zbytek terče. Pro každou sondu je měření provedeno zvlášť. Časový vývoj proudové hustoty lze určit jak v nereaktivním, tak reaktivním režimu magnetronového naprašování.
  • Rozsah optických sond: 350 - 1100 nm
Shamrock 750 & FHR 1000

Shamrock 750 & FHR 1000

K dispozici dva citlivé Czerny-Turner spektrometry s ohniskovou vzdáleností 750 mm a 1000 mm osazené CCD a ICCD detektory.

Zobrazit více

  Shamrock 750 FHR 1000
Výrobce: Andor, Anglie Horiba, Francie
Konfigurace: Czerny-Turner Czerny-Turner
Ohnisková vzdálenost: 750 mm 1000 mm
Poměr vstupní clony:  f/9.7 f/9.0
Spektrální rozsah: 200-1000 nm 200-750 nm
Mřížka: 600 vrypů/mm, 1200 vrypů/mm, 2400 vrypů/mm 2400 vrypů/mm, 3600 vrypů/mm
Spektrální rozlišení: 0.04 nm *w/ 10µm štěrbina 0.01 nm *w/ 10µm štěrbina
Detektory: CCD DU940P-BU2 Andor, intenzifikovaná CCD DH340T-18F-03 Andor Symphony CCD detektor, intenzifikovaná CCD camera Andor IStar 720
Semion RFEA systém

Semion RFEA systém

Retarding Field Energy Analyser (RFEA) systém měří tok iontů a energetickou rozdělovací funkci iontů dopadajících na povrch v reálním čase použitím imitace vzorků s integrovaným sensorem.

Zobrazit více

  • Výrobce: Impedans Plasma Measurement, Irsko
  • Model: jednoduchý sensor
  • Kompatibilní druhy plasmy: dc, p-dc, RF, p-RF, microwave, HiPIMS
  • Časové rozlišení: 1 µs
  • Energiové rozlišení: 1 eV
  • Napěťový skenovací rozsah: ± 2000 V
  • Maximální operační teplota: 150°C
Křemenné krystalové mikrováhy

Křemenné krystalové mikrováhy

Křemenné krystalové mikrováhy slouží k určení toku neutrálních nebo ionizovaných částic deponovaných na vzorku. Pomocí těchto údajů můžeme sledovat depoziční rychlost a to i během depozice.

Zobrazit více

  • Výrobce: Kurt J. Lesker, Spojené království
  • Typ: bez mřížky, mřížkový
  • Rozlišení hroubky: ± 0.037 Å
  • Chlazení: voda nebo vzduch

Používáte starou verzi internetového prohlížeče. Doporučujeme aktualizovat Váš prohlížeč na nejnovější verzi.

Další info