Výroba, tepelné zpracování a charakterizace tenkých vrstev slitin NiTi

Abstract

Slitiny NiTi s přibližně ekviatomárním chemickým složením jsou nej- studovanější a nejvíce prakticky využívané materiály ze skupiny slitin s tvarovou pamětí (SMA). Slitina NiTi má termoelastickou martensitickou transformaci (MT), na které jsou založené její dvě nejvýznamnější vlastnosti: tvarová pamět' a su- perelasticita. Tenké filmy slitin NiTi o tloušt'kách od stovek nm po jednotky µm mají široké uplatnění hlavně v mikroelektromechanických systémech (MEMS). Dizertační práce se zabývá výrobou tenkých filmů NiTi nanášením na křemíkové substráty pomocí dvou technik - magnetronového naprašování a pulzní laserové depozice (PLD), vyšetřováním jejich mikrostruktury pomocí rentgenové difrakce, tepelným zpracováním amorfních NiTi filmů a ověřením MT pomocí rezistome- trie. Kromě toho jsou studovány termomechanické vlastnosti systému NiTi- polyimid (NiTi-PI), zejména závislost poloměru křivosti dvojvrstvy NiTi-PI na teplotě. 1

NiTi alloys with nearly equiatomic chemical composition are the most studied and the most practically utilized materials from the group of the shape memory alloys (SMA). The NiTi alloy has a thermoelastic martensitic transfor- mation (MT), which its two most important properties are based on: the shape memory and the superelasticity. Thin films of NiTi alloys with thicknesses from hundreds of nm to units of µm have a wide use mainly in microelectromechanical systems (MEMS). The doctoral thesis deals with a fabrication of thin NiTi films using a deposition on silicon substrates with two techniques - the magnetron sputtering and the pulsed-laser deposition (PLD), an investigation of their mi- crostructure using x-ray diffraction, a heat treatment of amorphous NiTi films and with a verification of MT using resistometry. Furthermore, thermomechan- ical properties of a system NiTi-polyimide (NiTi-PI), namely a dependence of a curvature radius of a NiTi-PI bilayer on temperature, are studied. 1