Depozice tenkých vrstev technikami laserové ablace
Oddělení se dlouhodobě věnuje depozici tenkých vrstev laserovou ablací. K tomu jsou využívány excimerový ArF a infračervený TEA CO2 laser. Při depozici ve vysokém vakuu (řádově 10-3 Pa a nižším) jsou připravovány tenké vrstvy oxidů, silicidů, kovů apod. jednoduchou ablací pevného terče. Vzhledem k vysokým rychlostem chladnutí jsou připravené vrstvy amorfní. Krystalizací při vyšších teplotách se modifikují a optimalizují jejich vlastnosti pro fotokatalytické nebo senzorické aplikace.
Depozice nanostrukturovaných materiálů technikou reaktivní laserové ablace
Při laserem indukované depozici materiálů v reaktivním plynu (do 10 Pa) dochází k interakci mezi ablaovaným materiálem a molekulami plynu, vzájemné reakci a depozici materiálu s odlišným složením, než je složení pevného terče. Vzhledem k pomalejšímu průběhu depozice a nukleaci před dopadem materiálu na substrát je připravený materiál většinou nanokrystalický. Takto jsou např. připravovány oxidy, suboxidy nebo oxykarbidy ablací elementárního kovu v atmosféře kyslíku, silicidy nebo germanidy ablací kovu v silanu/germanu apod.
Chemická depozice z plynné fáze (CVD)
Pomocí různých technik CVD (low pressure CVD, subatmospheric CVD, chemical vapor transport - CVT) jsou v Oddělení laserové chemie připravovány nanostrukturované depozity z prekurzorů křemíku a germania. Po kompletní strukturní a materiálové charakterizaci jsou tyto nanostruktury – hlavně nanodráty – dále studovány pro své elektronické a (foto)elektrochemické vlastnosti. V současné době jsou studovány (foto)elektrochemické vlastnosti křemíkových depozitů a jejich použitelnost pro generování jednoduchých uhlovodíků redukcí oxidu uhličitého a také pro štěpení vody.
Další témata výzkumu:
- Příprava nových materiálů radiofrekvenčními technikami
- Fotoelektrochemická, fotokatalytická a senzorická charakterizace
Příprava tenkých vrstev feromagnetických silicidů a germanidů manganu
Reaktivní laserovou ablací Mn terče za přítomnosti několika Pa reaktivního plynu (SiH4 či GeH4) byly připraveny silicidy a germanidy manganu. Připravované vrstvy jsou převážně amorfní, ale při následném žíhání na 600 °C (silicidy) či na 350 °C (germanidy) dochází ke krystalizaci a vzniku nanokrystalitů. V závislosti na podmínkách přípravy, především tlaku plynného prekurzoru a teplotě žíhání, lze připravit různé krystalické fáze silicidů (SiMn, Mn4Si7, Mn5Si3, Mn5Si2) a germanidů (GeMn a Mn5Ge3). S postupující krystalizací jsou u těchto materiálů pozorované rostoucí feromagnetické vlastnosti.Příprava nových struktur slitiny Yb/Si
Technikou pulsní laserové ablace děleného terče Si/Yb v peci při teplotách 800 a 1000 °C byly připraveny nanostruktury silicidu ytterbia. Vzniklý nanostrukturovaný depozit obsahoval nanodráty, nanotyčinky a nanočástice. Jednotlivé nanočástice (800 °C) byly tvořeny slitinou Yb3Si5, zatímco nanotyčinky byly z materiálu s plošně centrovanou krychlovou strukturou nebo s monoklinickou fází, jejíž krystalová struktura není dosud známa z Yb/Si fázového diagramu. Při teplotě 1000 °C jsou studované nanodráty a nanotyčinky amorfní a pokryté nanokrystaly s krystalickou strukturou podobnou nanotyčinkám s plošně centrovanou krychlovou mřížkou. Nanodráty (1000 °C) jsou při laboratorní teplotě polovodivé s vodivostí 132,9 W .cm, která je srovnatelná se silně dopovaným křemíkem. Na identifikaci nových struktur se spolupracuje s dalšími ústavy.
Jméno a příjmení
E-mail
Telefon
Pozice
Vedoucí vědeckého oddělení, Vědecký pracovník
Zástupce vedoucího vědeckého oddělení, Vědecký pracovník