Studium mechanických vlastností vybraných tenkých vrstev

Abstract

Diplomová práce je zaměřena na charakterizaci mechanických vlastností tenkých vrstev, které jsou obecně studovány pro své využití především v oblasti optiky, elektroniky a mikroelektroniky. Z připravených objemových skel o složení As2S3, As2Se3 a As1Se99 byly metodou vakuového napařování připraveny vrstvy o tloušťce 3,2 - 3,9 ?m. Tenké vrstvy byly napařeny na různé substráty a to na mikroskopické podložní sklíčko, monokrystalický křemík a hliníkovou folii. K charakterizaci získaných materiálů v panenském stavu byla použita řada metod. Pomocí rentgenové difrakční analýzy bylo potvrzeno, že jsou připravené objemové vzorky i tenké vrstvy amorfní. Složení skel a vrstev bylo kontrolováno pomocí energiově disperzní analýzy. Struktura připravených objemových skel a vrstev byla popsána pomocí Ramanovy spektroskopie. U připravených chalkogenidových skel byla určena teplota skelné transformace, která souvisí s rigiditou systému. Dále byla studována změna vlastností objemových skel a vrstev z pohledu hustoty, nanoindentační tvrdosti a mikrotvrdost podle Vickerse. Spektrální závislost optické propustnosti tenkých vrstev byla měřena v oblasti vlnových délek 330 1100 nm a byly vypočteny hodnoty indexu lomu, tloušťka vrstev a optická šířka zakázaného pásu. Adheze tenkých vrstev k použitým substrátům a koheze vrstev byla studována pomocí vrypové techniky. Zjištěná experimentální data byla diskutována vzhledem k publikovaným výsledkům ze systémů As-S a As-Se. Bylo prokázáno, že námi zvolené experimentální techniky jsou schopné postihnout subtilní změny mezi objemovým sklem a tenkou vrstvou v řádu jednotek procent a tím např. prokázat dosud pouze empirické vztahy mezi hustotou objemových skel a tenkých vrstev.