Study of mechanical properties of selected

Diplomová práce je zaměřena na charakterizaci mechanických vlastností tenkých vrstev, které jsou obecně studovány pro své využití především v oblasti optiky, elektroniky a mikroelektroniky. Z připravených objemových skel o složení As2S3, As2Se3 a As1Se99 byly metodou vakuového napařování připraveny vrstvy o tloušťce 3,2 - 3,9 ?m. Tenké vrstvy byly napařeny na různé substráty a to na mikroskopické podložní sklíčko, monokrystalický křemík a hliníkovou folii. K charakterizaci získaných materiálů v panenském stavu byla použita řada metod. Pomocí rentgenové difrakční analýzy bylo potvrzeno, že jsou připravené objemové vzorky i tenké vrstvy amorfní. Složení skel a vrstev bylo kontrolováno pomocí energiově disperzní analýzy. Struktura připravených objemových skel a vrstev byla popsána pomocí Ramanovy spektroskopie. U připravených chalkogenidových skel byla určena teplota skelné transformace, která souvisí s rigiditou systému. Dále byla studována změna vlastností objemových skel a vrstev z pohledu hustoty, nanoindentační tvrdosti a mikrotvrdost podle Vickerse. Spektrální závislost optické propustnosti tenkých vrstev byla měřena v oblasti vlnových délek 330 1100 nm a byly vypočteny hodnoty indexu lomu, tloušťka vrstev a optická šířka zakázaného pásu. Adheze tenkých vrstev k použitým substrátům a koheze vrstev byla studována pomocí vrypové techniky. Zjištěná experimentální data byla diskutována vzhledem k publikovaným výsledkům ze systémů As-S a As-Se. Bylo prokázáno, že námi zvolené experimentální techniky jsou schopné postihnout subtilní změny mezi objemovým sklem a tenkou vrstvou v řádu jednotek procent a tím např. prokázat dosud pouze empirické vztahy mezi hustotou objemových skel a tenkých vrstev.This diploma thesis is focused on the mechanical properties characterization of chalcogenide layers, which are generally used in the field of optics, electronics and microelectronics. The layers with the thickness of 3,2- 3,9 micrometers were prepared by the vacuum evaporation from the prepared As2S3, As2Se3 and As1Se99bulk glasses onto various substrates (microscope slides, monocrystalline silicon wafers and aluminum foils). The different methods were used to characterize bulk glasses as well as layers in a virgin state. The amorphous state was confirmed by using X-ray diffraction analysis. The chemical composition of prepared glasses and layers was controlled by energy dispersive analysis. The structure was described by Raman spectroscopy. The temperature of glass transformation, which is related to the rigidity of glasses, was described by differential scanning calorimetry. The density, nanoindentation hardness and Vickers microhardness were determined and compared for bulk glasses and layers. Spectral dependences of transmission of thin layers were measured for wavelengths 330 1100 nm and values of the refractive index, layer thickness and optical band gap were calculated. The adhesion of thin films to substrates and the layers cohesion was described by scratch method. Identified experimental data were discussed in the relation to the published results of the As-S and As-Se systems. It was found that the selected experimental methods are suitable to distinguish subtle changes between the bulk glasses and thin layers in the range of a few percents and thus to confirm relations between the density of bulk glasses and thin layers, which were just empirical up to now.Ústav chemie a technologie makromolekulárních látekDiplomantka přednesla výsledky své diplomové práce a zodpověděla dotazy členů komise