Characterization of highly porous Pd-modified SnO2 sputtered thin films for H2 detection

Abstract

Title: Characterization of highly porous Pd-modified SnO2 sputtered thin films for H2 detection Autor: Mgr. Mykhailo Chundak Department/Institute: Department of Surface and Plasma Science Supervisor of the doctoral thesis: RNDr. Kateřina Veltruská, CSc., Department of Surface and Plasma Science Abstract: This doctoral thesis contains the study of tin dioxide and Pd-doped tin dioxide samples deposited by magnetron sputtering utilizing glancing angle deposition (GLAD). Influence of the deposition parameters on the change of morphology, crystalline structure and chemical state was studied. The samples were characterized by a variety of techniques, such as: X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), synchrotron radiation photoelectron spectroscopy (SRPES), scanning electron microscopy (SEM) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Prepared samples showed high porosity which could be controlled by deposition parameters (angle of the deposition, gas pressure and power of magnetron discharge). Highly porous SnO2 GLAD samples and Pd modified SnO2 GLAD samples were deposited on the substrates at room temperature and 300 řC. These samples were found to be polycrystalline with certain fraction of amorphous contribution, given by preparation conditions. The size of the...

Název práce: Charakterizace vysoce porézních Pd-modifikovaných SnO2 naprášovaných tenkých vrstev pro detekci H2 Autor: Mgr. Mykhailo Chundak Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí doktorské práce: RNDr. Kateřina Veltruská, CSc., Katedra fyziky povrchů a plazmatu Abstrakt: Doktorská práce je věnována studiu tenkých vrstev oxidu cínu, čistých i dopovaných paladiem, připravených magnetronovým naprašováním s využitím depozice pod úhlem (GLAD). Byl zkoumán vliv depozičních parametrů na změnu morfologie, krystalické struktury a chemického stavu. Vzorky byly charakterizovány různými metodami: rentgenovskou difrakcí (XRD), rentgenovskou fotoelektronovou spektroskopií (XPS), fotoelektronovou spektroskopií s využitím synchrotronního záření (SRPES), řádkovací elektronovou mikroskopií (SEM) a transmisní elektronovou mikroskopií s vysokým rozlišením (HRTEM). Připravené vrstvy vykazovaly vysokou porozitu, kterou je možné řídit depozičními parametry (úhel depozice, tlak plynu a výkon magnetronového výboje). Vysoce porézní vrstvy SnO2 GLAD a Pd-dopované SnO2 GLAD byly deponovány na substrát při pokojové teplotě a při 300 řC. Tyto vrstvy vykazovaly polykrystalickou strukturu s příměsí amorfní části, jejíž podíl byl dán podmínkami přípravy. Pomocí HRTEM byla určena velikost krystalků, pohybovala se od 5...