Přejít k obsahu

Laboratorní vybavení

Výzkumný tým disponuje v nové budově centra NTIS několika špičkovými laboratořemi vysoké mezinárodní úrovně pro intenzivní a systematický výzkum v oboru fyziky plazmatu a plazmových technologií. Jedná se celkem o 14 laboratoří o celkové ploše cca 540 m2, jejichž vybavení zahrnuje především 14 vakuových depozičních zařízení pro vytváření tenkovrstvých materiálů a modifikaci povrchů v elektrických výbojích různého typu, 8 systémů pro komplexní diagnostiku výbojového plazmatu a 22 moderních analytických přístrojů pro komplexní charakterizaci vytvořených vrstev. Více naleznete v sekci laboratorní vybavení.

 

Multifunkční depoziční systém pro magnetronové naprašování

Multifunkční magnetronový depoziční systém (AJA International, USA) je používán pro výzkum nových tenkovrstvých multikomponentních materiálů, především na bázi vícesložkových oxidů, nitridů, a oxynitridů.

Zařízení je vybaveno nerezovou vakuovou komorou, jež je čerpána plně automatickým vakuovým čerpacím systémem (turbomolekulární + Scroll vývěva). Součástí je i systém load-lock, který umožňuje výměnu substrátů bez zavzdušnění hlavní komory. Jako zdroje plazmatu lze použít současně až čtyři naklonitelné magnetrony (průměr použitého terče 50 mm), které mohou být napájeny vysokovýkonovým pulzním, duálním bipolárním nebo stejnosměrným elektrickým zdrojem.

Balzers BAS 450 PM Cryo

Zařízení Balzers BAS 450 PM Cryo je vybaveno obdélníkovým magnetronem (katoda výboje opatřená permanentním magnetem zajišťujícím intenzivnější ionizaci plazmatu) napájeným stejnosměrným zdrojem elektrického proudu. Substráty, na nichž dochází k růstu vrstev, jsou napájeny radiofrekvenčním zdrojem napětí o frekvenci 13,56 MHz, čímž je na substrátech generováno záporné předpětí. Jeho velikostí je možno řídit energii iontů bombardujících rostoucí vrstvy, která rozhoduje o celé řadě vlastností deponovaných vrstev. Držák substrátů umožňuje ohřev až do teploty 700°C.

 

 

Depoziční systém s duálním magnetronem

Unikátní depoziční systém s duálním magnetronem používající DC pulzní bipolární asymetrický zdroj Pinnacle Plus+ 5/5 kW od firmy Advanced Energy. Tento zdroj umožňuje pravidelné střídání rozprašování magnetronů, které střídavě v jedné periodě hrají úlohy katody a anody při opakovací frekvenci 100–350 kHz s možností přivedení velmi vysokého výkonu 5 kW na kanál s maximálním proudem 5,5 A.

 

 

Depoziční systém s duálním magnetronem

Depoziční zařízení s duálním magnetronovým systémem a pulzním DC bipolárním zdrojem Hüttinger RMP 10. Duální magnetron v kombinaci se sofistikovaným elektrickým zdrojem s nastavitelnou frekvencí (2–100 kHz), střídou (20–80%) a tvarem pulzu (obdélníkový, lichoběžníkový, DC) lze výhodně použít pro stabilní dlouhodobou depozici nevodivých vrstev nebo pro přípravu tenkých vrstev s definovaným prvkovým složení.

 

 

 

Depoziční zařízení s duálním magnetronem

Depoziční zařízení je vybaveno duálním magnetronovým systémem s uzavřeným magnetickým polem s možností měnit geometrii uspořádání samotných magnetronů a předehřátí substrátů až do teploty 1000°C. Napájecím zařízením je zde pulzní zdroj DORA MSS10 s frekvencí pulzů 2 kHz a s frekvencí uvnitř pulzu 56 kHz. Depoziční zařížení je vhodné pro přípravu keramických kompozitních vrstev se zaměřením na zvýšenou depoziční rychlost.

 

 

 

 

Vysokovýkonové pulzní magnetronové naprašování

Magnetronový depoziční systém pro vysokovýkonové magnetronové naprašování.Přednost zařízení spočívá v kombinaci silně nevyváženého magnetronu a použití unikátního vysokovýkonového pulzního zdroje HMP2/1 od německé firmy Hüttinger. Zdroj má tyto výstupní charakteristiky: max. frekvence = 500 Hz, max. délka pulsu = 200 µs, max. napětí = 2000 V, max. proud = 1000 A. Maximální špičková hodnota výkonu je tedy 2 MW (!!!). (Pro srovnání, výkon jednoho bloku jaderné elektrárny Temelín je 1000 MW.)

 

 

 

 

Vakuové zařízení s mikrovlnným systémem RR250PQ (f = 2,45 GHz) s elektronovou cyklotronovou rezonancí

Unikátní plazmový systém pro úpravu povrchu materiálů a depozici tenkovrstvých materiálů. K úpravě povrchu se využívá mikrovlnný zdroj plazmatu produkující proud plazmatu, který působí na povrch materiálu s cílem měnit jeho vlastnosti. Například volbou dusíku jako pracovního plynu lze provádět nitridaci, která vede ke zvýšení tvrdosti a korozivzdornosti povrchu materiálu. V současné době je na tomto zařízení možné také provádět depozici tenkovrstvých materiálů za pomoci magnetronového depozičního systému. 

 

 

 

Depoziční zařízení s rotačním stolkem

Depoziční zařízení se dvěma magnetrony napájené DC zdroji (oba Umax = 1000 V, Imax = 5 A). Čerpání zajišťuje dvoustupňový systém sestávající z rotační a difúzní vývěvy. Aparatura disponuje rotačním stolkem poháněným programovatelným krokovým motorem, který umožňuje např. regulovat rychlost otáčení substrátu téměř od 0 do 240 ot./min. Díky rotačnímu stolku a dvěma magnetronům osazeným různými terči zde lze vytvářet multivrstvy složené z různých materiálů s volitelnými tloušťkami i poměry tlouštěk jednotlivých vrstev.

 

Patička