diplomová práce

Automatizace a řízení depozice multivrstev metodou IBS/IBAD

Text práce 2.55 MB

Autor práce: Ing. Michal Pavera, Ph.D.

Ak. rok: 2010/2011

Vedoucí: Ing. Michal Urbánek, Ph.D.

Oponent: Ing. Jaroslav Sobota, CSc.

Abstrakt:

Předkládaná diplomová práce se zabývá automatizací depozičního procesu metodou iontového naprašování a iontového naprašování za použití asistujícího iontového svazku. Práce obsahuje výkresovou dokumentaci mechanických úprav depoziční komory navržených za účelem ovládání clony substrátu a otáčení terče pomocí krokových motorů. Jsou prezentovány způsoby ovládání krokových motorů a řešeny problémy s jejich přesným nastavením. Dalším úkolem je návrh systému pro počítačové řízení depozičního procesu. Jsou diskutovány způsoby ovládání iontových zdrojů, měrky tlaku, průtokoměru, tloušťkoměru a jejich propojení s počítačem prostřednictvím sběrnice RS-232 a analogově digitálních převodníků. Dále je navržen ovládací program v programovacím nástroji LabVIEW, s jehož pomocí je možná automatická depozice multivrstev. Na závěr je provedeno testování automatické depozice a výsledky jsou komentovány.

Klíčová slova:

Iontové naprašování, IBAD, IBS, depozice tenkých vrstev, LabVIEW.

Termín obhajoby

20.6.2011

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaBznamka

Klasifikace

B

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (M2A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (M-FIN)

Složení komise

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

Posudek vedoucího
Ing. Michal Urbánek, Ph.D.

Diplomovou práci pana Michala Pavery hodnotím známkou velmi dobře. Všechny cíle diplomové práce byly splněny a při jejich plnění projevil student obrovské množství píle a samostatnosti. Výsledky jeho diplomové práce budou mít velký přínos pro zlepšení výsledků v oblasti přípravy tenkých vrstev a vrstevnatých struktur. Bohužel celkový dojem z odvedené práce byl velmi poškozen nekvalitním zpracováním práce samotné.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací C
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: B

Předložená práce se zabývá tematikou s vysoce praktickými dopady – Automatizací depozičního procesu metodou iontového naprašování a iontového naprašování za asistence iontového svazku. Práce se věnuje návrhu systému pro počítačové řízení depozičního procesu. Řeší způsob ovládání iontových zdrojů, vakuometru, průtokoměru, měřiče tloušťky a jejich propojení s počítačem. Úkolem autora diplomové práce bylo navrhnout ovládací program v LabVIEW tak, aby bylo možné automaticky nanášet mnohovrstvé systémy a ověřit možnost automatické depozice praktickým testem.

Konkrétní připomínky:
(strana řádek shora resp. strana řádek shora příp. číslo odstavce, obrázku, tabulky)
v úvodu chybí seznam použitých symbolů
35 ...“dnes hraje proces naprašování významnou roli při výrobě nanometrových vrstev používaných např. v optice či elektrotechnice“
Naprašovat lze ve skutečnosti i o tři řády silnější povlaky než je v prácí uvedeno, také aplikační pole je mnohem širší
93 plyny argonu – co tím autor mínil?
351 „přesnost zobrazovaných hodnot tlaku zcela závisí na přesnosti použitého kalibračního souboru“ 
Ve skutečnosti přesnost měření tlaku závisí především na přesnosti daného typu snímače. Použiji –li kvalitní membránový snímač tlaků (např. MKS Instruments), dostávám se do zcela jiné třídy přesnosti měření než např.  u standardního Piraniho snímače. Žádná kalibrační křivka ani odečítání hodnot na pět míst toto neovlivní.

Předcházející připomínky poukazují na nedopatření, resp. nedokonalosti, které nemají pro diplomovou práci rozhodující význam.  Ponechám na diplomantovi, zda se hodlá k některým z nich v průběhu obhajoby vyjádřit.

Následující připomínky jsou však významnější a bylo by je vhodné při oponentním řízení vyjasnit:
V diplomové práci chybí podstatná úvaha pro vytvoření koncepce řízení procesu, a to které parametry depozičního procesu jsou kritické pro přesnou depozici mnohovrstvy, které jsou důležité a které popř. okrajové.
Bylo by také žádoucí, pokud je cíl nanášet povlaky s přesností na desetiny nm (viz 4018 bod 5 … depozice 2,9 nm kobaltu…) vyhodnotit testovací depozici multivrstvy především z hlediska přesnosti tloušťky jednotlivých vrstev, tj. nanést takový multivrstvý systém, který je na změnu tlouštěk v oblasti desetin nm citlivý.

Přes tyto zjevné nedostatky diplomant odvedl při vytváření software pro řízení depozičního procesu i při mechanických úpravách depoziční aparatury velké množství kvalitní práce, které  umožnilo na konci provést úspěšný test automatické depozice prokazující možnost multivrstvé systémy tímto způsobem vytvářet.

Závěr:
Práce splnila zadání diplomové práce ve všech bodech a dosáhla zajímavých výsledků. Trpí  řadou drobných nedostatků, které však nejsou zásadního rázu. Diplomovou práci Michala Pavery doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou  velmi dobře (B).
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B

Známka navržená oponentem: B