1. Úvod do plazmových nanotechnologií Úvod, nanotechnologie a jejich využití, definice "nano-" dimenze 0D, 1D, 2D, 3D, principy růstu bottom-up, top-down, růst nanostruktur, Wulffův theorém, Gibbsova energie, homogenní a heterogenní nukleace, přehled aplikací a uplatnění. 2. Plazma povrchové inženýrství Definice plazmatu, kolize a ionizace časti pro generaci plazmatu, základní parametry plazmatu (sheath, oscilace, ambipolární difúze), plazmové výboje pro nanotechnologie, interakce plazmatu se stěnou, role ionizovaných částic, obecné schéma růstu nanostruktur 3. Pokročilá diagnostika pro optimalizaci depozice: 1 (plazma) Diagnostické metody (in-situ, in-time) pro optimalizovanou depozici, vnitřní parametry plazmatu, sondová měření, optická emisní a absorpční spektroskopie, hmotnostní spektrometrie, mikrovlnná interferometrie, metody určení základních parametrů plazmatu; principy a metody časově rozlišených měření 4. Pokročilá diagnostika pro optimalizaci depozice: 2 (povrchy) Komplexní diagnostické metody, určování depozičních parametrů, hmotnostní toky, frakce ionizačního toku, energetické toky na substrát, charakterizace tenkých vrstev a nanostruktur (přehled technik XPS, XRD, RS, FTIR, RBS, SIMS-TOF, SEM, TEM, AFM 5. Teorie nukleace, růstu a nanotexturování vrstev (PVD) Depozice PVD (Physical Vapor Deposition), evaporace (napřování), ion-plating (iontové depozice), sputtering (naprašování), Thortonův zónový diagram, nukleace a růst vrstev, nukleační modely a jejich termodynamický popis (3D Volmer-Weber, 2D Frank van der Merve, Stranski-Krastanow, strukturální vývoj polykrystalických vrstev (zónový diagram), řízení depozice pro definovaný růst vrstev 6. Naprašování tenkých vrstev - magnetronová depozice PVD magnetronová depozice, odprašování terčů, výtěžek odprašování a jejich modely, odprašovací magnetron - konstrukce a princip, iontový bombard terče, reaktivní naprašovaní tenkých vrstev, hystereze, RF magnetron - princip, indukce self-bias, přípravu povrchů pro depozice, čištění vzorků 7. Pokročilé metody naprašování tenkých vrstev - HiPIMS, nanokompozity Pulní magnetronové naprašování, princip, výhody, nevýhody, výboje HiPIMS (charakteristika, využití), konstrukce HiPIMS spínaných zdrojů, reaktivní HiPIMS. Pokročilé pulzní výboje s předpěťovým pulzem. Depozice nanokompozitů a uspořádání s více magnetrony, vazby magnetických polí. 8. Depozice nanočástic a GLAD struktur Nanočástice jako 0D struktura, agregace nanočástic v plynu (nukleace, koagulace, koalescence), teorie nukleace a zárodečné dimery, klasická nukleační teorie, rozdělení velikosti nanočástic, Haberlandův koncept, vícesložkové nanočástice core-shell, janusovy, tripple-shell, konstrukce a technologie agregačních zdrojů. Příprava nanostruktur pod velkým depozičním úhlem (GLAD). 9. PECVD - Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition CVD - Chemical vapour deposition - mechanismus, princip, model reakčních zón, klasifikace CVD reakcí, CVD růst vrstev, PECVD - role plazmatu pro efektivní CVD, interakce plazmatu se stěnou při PECVD, PECVD reaktory, příklady využití PECVD pro depozici vybraných funkčních vrstev 10. Příprava plazmových polymerů Plazmové polymery, příprava plazmových polymerů, depoziční systémy, modely plazmové polymerace (Denaro, Poll, Yasuda), typy plazmových polymerů a jejich vlastnosti, degradace a stárnutí plazmových polymerů, nanokompozity s plasmovými polymery, využití v praxi 11. Funkcionalizace a úprava povrchů, povrchová volná energie Plazmové opracovaní povrchů, objemové rf výboje a jejich role, aktivní a reaktivní částice, plazmové leptání, funkcionalizace povrchu, volná povrchová energie, povrchové napětí, Youngova rovnice a model smáčivosti, určení volné povrchové energie, hydrofilní a hydrofobní povrchy, Casie-Baxter a Wenzel modely smáčivosti, smáčivost nanostruktur 12. Pokročilé nanostrukturované povrchy
|
-
B. Bhushan, Springer Handbook of Nanotechnology, Springer-Verlag Berlin, (2010).
-
D.J. Whitehouse, Handbook of Surface and Nanometrology, CRC Press, New York, (2011).
-
D.M. Mattox, Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing, Elsevier, (2010).
-
H. Frey, H.R. Khan, Handbook of Thin Film Technology, Springer Berlin, Heidelberg, (2015).
-
K. Ostrikov, Plasma Nanoscience, Wiley-VCH Verlag, Weinheim, (2008).
-
R. Hippler, H. Kersten, M. Schmidt, K. H. Schoenbach: Low Temperature Plasma,: Fundamentals, Technologies and Techniques, Wiley-VCH, (2008).
-
Y.Huttel, Gas-Phase Synthesis of Nanoparticles, Wiley-VCH Verlag GmbH, (2017).
|