The investigation of low pressure HCPJ system for Ti02 film deposition

Abstract

Název práce: Studium nízkotlakého systému HCPJ pro depozici tenkých vrstev TiO2 Autor: Mgr. Roman Perekrestov Katedra / Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí doktorské práce: doc. Mgr. Pavel Kudrna, Dr. Abstrakt: Plazmatické systémy jsou v současnosti široce využívané pro depozice tenkých vrstev jak pro komerční řešení tak i pro výzkumné účely. Zejména tam je pak potřebná detailní znalost parametrů plazmatu v těchto systémech nejen pro zajištění reprodukovatelnosti, ale i pro cílené ovlivňování vlastností deponovaných tenkých vrstev. Cílem disertační práce bylo studium parametrů plazmatu s ohledem na růst a vlastnosti tenkých vrstev vznikajících v systému plazmatické trysky s dutou katodou. Zkoumaným experimentálním zařízením byla plazmatická tryska, která pracovala v stejnosměrném režimu. Pro diagnostiku výboje byla používána Langmuirova sonda, kvadrupólový hmotnostní a optický spektrometr. Teplotu neurálního plynu ve výboji měřil teploměr s optickým vláknem. Růst nanočástic z plynné fáze byl studován pomocí rozptylu světla laserového paprsku. Pro diagnostiku tenkých vrstev Ti/TiO2 bylo použito metod XPS, SEM, AFM, TEM, XRD a EDX. Fotovoltaická účinnost TiO2 byla testována na barvivem senzitizovaném solárním článku. Klíčová slova: plazmová tryska, Langmuirova sonda, nanočástice, oxid titaničitý

Title: The investigation of low pressure HCPJ system for TiO2 film deposition Author: Mgr. Roman Perekrestov Department / Institute: Department of Surface and Plasma Science Supervisor of the doctoral thesis: doc. Mgr. Pavel Kudrna, Dr. Abstract: Plasma sources are widely used for deposition of thin films for both commercial solutions as well as for research purposes. In particular, information about plasma parameters in such systems is of a great importance not only to ensure reproducibility, but also for the targeted influence on properties of deposited thin films. The aim of the dissertation was the study of plasma parameters with respect to the growth and properties of thin films deposited by means of HCPJ sputtering system. The investigated plasma system was plasma jet powered in DC mode. The diagnostics of the discharge was carried out by means of a cylindrical Langmuir probe, quadrupole mass and optical spectrometer. Neutral gas temperature in discharge was measured by an optic-fibre thermometer. The growth of nanoparticles in a gas phase was studied using scattering of laser beam light. For the diagnostics of Ti/TiO2 thin films were used XPS, SEM, AFM, TEM, XRD and EDX methods. The photovoltaic performance of TiO2 thin films was tasted in dye-sensitized solar cells. Keywords: plasma jet, Langmuir...