Master's Thesis

Characterization of structures fabricated by selective wet etching of silicon

Final Thesis 5.17 MB

Author of thesis: Ing. Ondřej Metelka

Acad. year: 2013/2014

Supervisor: Ing. Mgr. Tomáš Šamořil, Ph.D.

Reviewer: doc. RNDr. Petr Mikulík, Ph.D.

Abstract:

The task of master’s thesis was to perform optimalization process for preparing metal etching mask by electron beam litography and subsequent selective wet ething of silicon with crystalographic orientation (100). Further characterization of etched surface and fabricated structures was performed. In particular, attention was given to the morphology demonstrated by scanning electron microscopy and study changes of the optical properties of gold plasmonic antennas due to their undercut.

Keywords:

Silicon, electron beam litography, EBL, scanning electron microscope, SEM, etching mask, anisotropic wet etching, potassium hydroxide, KOH, FTIR, surface plasmon polariton, effective refractive index

Date of defence

24.6.2014

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znakmkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (N3901-2)

Study field

Physical Engineering and Nanotechnology

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Student Ondřej Metelka se ve své diplomové práci věnoval zcela jiné problematice než v rámci předchozího bakalářského studia. I přesto se dokázal v oblasti elektronové litografie a selektivního mokrého leptání křemíku poměrně rychle zorientovat a dosáhl výsledků, které budou užitečné nejen pro jeho případné doktorské studium, ale i pro další studenty a spolupracovníky z Ústavu fyzikálního inženýrství. Dosažené výsledky jsou navíc příslibem pro pozdější sepsání publikace. Vzhledem k pečlivosti studenta a jeho velmi zajímavým dosaženým výsledkům, které se opírají o široce prostudovanou literaturu, navrhuji ohodnotit jeho práci stupněm A.
Evaluation criteria Mark
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality A
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations A
Student's independence when working on the topic B

Grade proposed by supervisor: A

Práce je ryze experimentální, zabývá se leptáním křemíku, konkrétně leptací směsi s KOH, a elektronovou litografií pro tvorbu topologie krycí vrstvy. Práce obsahuje podrobnou rešerši této problematiky a velký kus vlastní práce, ze které je vidět, že se student naučil dobře elektronovou litografii a procesy související s leptáním. Na druhou stranu však práce neobsahuje žádný vlastní teoretický rozbor či simulace (např. tvaru struktur při leptání). Toto v zadání sice přímo nebylo, ale mohlo by to být vcelku přínosné např. pro kreslení vlastních obrázků leptaných struktur místo použití převzatých. Formálně je práce je takřka bez překlepů, obrázky jsou v patřičné kvalitě včetně samotného tisku. Na závěr práce či jako přílohu bych očekával přehledný soupis (tabulku či postup kroků) pro nejvhodnější postup výroby struktur dle jejich velikosti, aby uživatel této techniky nemusel vyhledávat tyto informace v různých částech textu práce.
Evaluation criteria Mark
Fulfilment of requirements and objectives of assignment A
Working process, extent and suitability of applied methods A
Scholarly contribution and originality B
Ability to interpret achieved results and draw conclusions A
Applicability of results in practice or theory A
Logical arrangement of thesis and its layout A
Grafic layout, used style and language level B
Work with used sources including quotations A

Grade proposed by reviewer: A