Search

Tato práce se zabývá strukturováním a úpravou optických parametrů chalkogenidových tenkých vrstev připravených metodou spin-coating. Metodou hot embossing byly připraveny difrakční mřížky v tenkých vrstvách systému As-S-Se. Optické vlastnosti byly upravovány záměnou síry selen směšováním výchozích roztoků As33S67 a As33Se67 v etylendiaminu a dopací tenkých vrstev As33S67 stříbrnými ionty z roztoku dusičnanu stříbrného v dimethylsulfoxidu., This dissertation thesis deals with pattern preparation and optical properties tailoring of chalcogenide thin films. Diffraction gratings were prepared onto As-S-Se thin films by hot embossing. The optical properties were tailored by two ways. The first method consists of replacing sulfur with selenium by mixing two base solutions (As33S67 and As33Se67 in ethylenediamine). The second method was doping silver ions into thin films from a solution of silver nitrate in dimethylsulfoxide., Fakulta chemicko-technologická, Dokončená práce s úspěšnou obhajobou

2-dimensional FeSx nanosheets of different sizes are synthesized by applying different numbers of atomic layer deposition (ALD) cycles on TiO2 nanotube layers and graphite sheets as supporting materials and used as an electrocatalyst for the hydrogen evolution reaction (HER). The electrochemical results confirm electrocatalytic activity in alkaline media with outstanding long-term stability (>65 h) and enhanced catalytic activity, reflected by a notable drop in the initial HER overpotential value (up to 26 %). By using a range of characterization techniques, the origin of the enhanced catalytic activity was found to be caused by the synergistic interplay between in situ morphological and compositional changes in the 2D FeSx nanosheets during HER. Under the application of a cathodic potential in alkaline media, the as-synthesized 2D FeSx nanosheets transformed into iron oxyhydroxide-iron oxysulfide core-shell nanoparticles, which exhibited a higher active catalytic surface and newly created Fe-based HER catalytic sites.

In this work, the chalcogenide glass thin films of As-Ge-Sb-S system were prepared in specular optical quality by spin-coating from mixtures of separate As40S60 and Ge20Sb5S75 glass solutions. The five compositions were studied in total (0, 25, 50, 75 and 100 at.% of As40S60) to examine the possibility of deposition of quaternary chalcogenide glass thin films from mixture of simpler compositions solutions. The composition, organic residual content, structure, thickness, surface roughness, optical properties and chemical resistance of prepared films were studied in dependence on annealing temperature (up to 180C) and targeted composition. Thermally induced structural changes resulted in thin films with high optical quality and chemically stable polymerized glass structure. Physico-chemical properties of prepared mixed compositions thin films showed nearly linear combination of properties observed on As40S60 and Ge20Sb5S75 thin films., V této práci byly připraveny chalkogenidové vrstvy systému As-Ge-Sb-S ve spekulární optické kvalitě pomocí spin-coatingu směsí skelných roztoků As40S60 a Ge20Sb5S75. Celkem bylo studováno 5 složení (0, 25, 50, 75 a100 at.% As40S60) pro přezkoumání možnosti depozice kvarterních vrstev chalkogenidových skel ze směsí roztoků jednodušších složení. Chemické složení, obsah organických reziduí, struktura, tloušťka, drsnost, optické vlastnosti a chemická odolnost připravených vrstev byli studovány v závislosti na teplotě temperace (až do 180°C) a cíleném složení. Tepelně indukované strukturní změny měly vyústily v chemicky stabilní polymerní skelnou strukturu a vysokou optickou kvalitu připravených vrstev. Fyzikálně-chemické vlastnosti připravených směsných složení tenkých vrstev vykazovaly téměř lineární kombinaci vlastností pozorovaných na jednodušších tenkých vrstvách As40S60 a Ge20Sb5S75.

Chalcogenide glass of As50Se50 composition have been intensively studied for its interesting physical and chemical properties. Presented manuscript explores the applicability of As50Se50 thermally evaporated thin films in electron beam lithography exploiting wet etching in amine based solution. As50Se50 films proved to be highly sensitive negative resist. Decrease of the etching selectivity with increasing accelerating voltage and its increase with increasing exposure dose were observed. Height irregularities of prepared structures connected with the electron beam scattering and preferential etching of upper edges were observed and thoroughly studied. Comparison of photoinduced chemical resistance changes showed same trends as in case of electron beam induced changes - chemical resistance significantly increased with increasing exposure dosages., Chalkogenidová skla As50Se50 byla intenzivně studována pro jejich zajímavé fyzikální a chemické vlastnosti. Tato práce je zaměřena na možnost aplikace vakuově napařených vrstev As50Se50 pro elektronovou litografii s využitím mokrého leptání v zásaditých roztocích aminů. Tenké vrstvy As50Se50 prokázaly vysokou sensitivitu jako negativní rezist. Byl taktéž pozorován pokles leptací selektivity s nárůstem urychlovacího napětí a naopak nárůst selektivity s rostoucí expoziční dávkou. Byly pozorovány a podrobně studovány výškové nerovnoměrnosti připravených struktur, které byly spojené s rozptylem elektronového paprsku a preferenčním leptáním horních hran zapsaných objektů. Porovnání fotoindukovaných změn chemické odolnosti prokázalo stejné trendy jako v případě elektrony indukovaných změn - chemická odolnost výrazně vzrostla s rostoucí expoziční dávkou.

Chalcogenide As33S67 vitreous thin films prepared by thermal evaporation and spin-coating method from n-propylamine and n-hexylamine based solutions were structured using hot embossing technique with soft polydimethylsiloxane (PDMS) stamps. The influence of deposition method and conditions as well as thermal history of the samples was studied. Obtained results gave evidence that solution processed thin films can be structured at significantly lower temperatures in comparison with thermally evaporated thin films, even below Tg of the glass. Theory explaining observed phenomena based on the structural differences of solution processed and thermally evaporated thin films was proposed. Notable decrease in required embossing temperature of solution processed thin films will widen the range of chalcogenide glass compositions that can be structured by soft stamp hot embossing as well as the pool of usable substrates (such as substrates with lower temperature stability)., Skelné chalkogenidové vrstvy As33S67 připravené metodami spin-coatingu a vakuového napařování z roztoků n-propylaminu a n-hexylaminu byly strukturovány s využitím metody hot embossing pomocí měkké polydimethylsiloxanové raznice (PDMS). Byl studován vliv depoziční metody, podmínek a teplotní historie vzorku. Získané výsledky prokázaly, že z roztoku připravené tenké vrstvy lze strukturovat při výrazně nižších teplotách v porovnáním s vakuově napařenými tenkými vrstvami, dokonce i při teplotách nižších, než Tg skla. Byla navržena teorie, vysvětlující toto nezvyklé chování, která byla založena na výrazném strukturním rozdílu mezi z roztoku deponovanými a vakuově napařenými tenkými vrstvami. Výrazný pokles v požadované embosovací teplotě v případě z roztoku připravených tenkých vrstev rozšiřuje množství složení chalkogenidových skel, které lze strukturovat metodou soft stamp hot embossingu, jakožto i mnosžví použitelných substrátů (např. substráty s nižší teplotní stabilitou).

The Ge25Se75, Ge20Se80 and Ge15Se85 thin films were deposited in specular optical quality from n-propylamine - methanol solvent mixture by spin-coating technique. As-prepared solution processed thin films were thermally stabilized to reduce the content of organic solvent residuals and optical properties, surface topography, composition, structure and chemical resistance of prepared Ge-Se thin films were studied in dependence of annealing temperature. Suitable thermal stabilization temperatures were found for each studied chalcogenide glass composition with respect to maintaining of thin films’ low surface roughness and targeted elemental composition. Stabilized thin films exhibited high refractive index, high chemical resistance, low surface roughness and structure close to source bulk glasses. The experiments proved that used n-propylamine - methanol solvent offered suitable way for preparation of high optical quality Ge-Se thin films by solution based deposition route., Tenké vrstvy Ge25Se75, Ge20Se80 a Ge15Se85 byly deponovány ve spekulární optické kvalitě z n-propylamin-metanolové směsi rozpouštědel pomocí metody spin-coating. Čerstvě připravené tenké vrstvy byly tepelně stabilizovány pro redukci obsahu zbytků organických rozpouštědel a optické vlastnosti, topografie povrchu, složení, struktura a chemická odolnost připravených tenkých vrstev Ge-Se byly studovány v závislosti na teplotě temperace. Byly nalezeny vhodné teploty temperace pro každé studované složení chalkogenidového skla s ohledem na zachování nízké drsnosti vrstev a jejich cíleného složení. Stabilizované tenké vrstvy vykazovaly vysoký index lomu, vysokou chemickou odolnost, nízkou drsnost povrchu a strukturu blízkou struktuře výchozího objemového skla. Experimenty prokázaly, že použití směsi n-propylamin-metanolové směsi rozpouštědel nabízí vhodný způsob přípravy tenkých vrstev systému Ge-Se ve vysoké optické kvalitě s využití, roztokové depoziční cesty.

Solution processed thin chalcogenide films gain attention due to their interesting optical properties and simplicity of the deposition. The influence of the aliphatic chain length in primary amines used for As33S67 thin films deposition by spin-coating and their subsequent characterization had been studied in this paper, particularly films prepared from solutions based on n-propylamine, n-butylamine, n-pentylamine and n-hexylamine were investigated. As-prepared thin films were annealed at temperatures below glass Tg. Results gave evidence that variety in physical and chemical properties of studied amines influences required conditions of deposition process of the thin film only (such as source glass dissolution time, thin film thickness, thickness shrinkage). The structure, optical properties, surface roughness, organic residual content and chemical resistance of deposited thin films are not significantly influenced by used amine but mostly by the post-deposition annealing temperature. Thin films composition remains uninfluenced by neither used amine nor the annealing temperature., Z roztoku deponované tenké vrstvy chalkogenidových skel získávají pozornost díky jejich zajímavým optickým vlastnostem a jednoduchostí depozice. Vliv délky alifatického řetězce primárních aminů použitých pro depozici tenkých vrstev As33S67 pomocí spin-coatingu a jejich následná charakterizace byli náplní tohoto článku, zejména pak filmy připravené z roztoků založených na n-propylaminu, n-butylaminu, n-pentylaminu and n-hexylaminu. Čerstvě připravené tenké vrstvy byly temperovány na teploty pod Tg použitého skla. Výsledky potvrdily, že množství fyzikálních a chemických vlastností studovaných aminů ovlivňuje pouze potřebné podmínky pro depozici vrstev (jako jsou doba rozpouštění původního objemového skla, tloušťka tenké vrstvy a jejich ztenčování). Struktura, optické vlastnosti, drsnost povrchu, obsah organických reziduí a chemická odolnost deponovaných vrstev nejsou výrazně ovlivněny použitým aminem, ale hlavně post-depoziční teplotou temperace. Složení tenkých vrstev zůstává neovlivněno jak použitým aminem, tak i teplotou temperace.

Tato diplomová práce se věnuje studiu vlastností tenkých vrstev chalkogenidových skel složení As50Se50 a možnosti jejich strukturování pomocí elektronové litografie. Tenké vrstvy byly připraveny metodou vakuového napaření. Na tenkých vrstvách byly následně studovány změny optických parametrů, struktury a chemické odolnosti vlivem expozice polychromatickým elektromagnetickým zářením a svazkem elektronů., This thesis deals with a study of As50Se50 chalcogenide glass thin films properties and possibilities of their structuring using electron beam lithography. Thin films were prepared by vacuum thermal evaporation method. Changes of the structure, optical parameters and chemical resistance in dependence on the exposure to polychromatic electromagnetic radiation and electron beam of these thin films, were studied., Fakulta chemicko-technologická, Diplomant seznámil komisi se svojí diplomovou prací. Dále reagoval na připomínky oponenta. Zodpověděl otázky členů komise: Diskutujte grafickou závislost urychlovacího napětí., Dokončená práce s úspěšnou obhajobou

Tato bakalářská práce se věnuje studiu vlastností tenkých vrstev chalkogenidových skel složení Ge33,3S66,7, Ge33,3S33,3Se33,4 a Ge33,3Se66,7. Tyto tenké vrstvy byly připraveny metodou vakuového napařování. Byly studovány optické vlastnosti těchto tenkých vrstev, jejich chemická odolnost a struktura., This bachelor thesis deals with a study of Ge33,3S66,7, Ge33,3S33,3Se33,4 and Ge33,3Se66,7 chalcogenide glass thin films. These thin films were prepared by vacuum thermal evaporation method. Structure, optical parameters and chemical resistance of these thin films, were studied., Fakulta chemicko-technologická