Materiálově-environmentální laboratoř pořídila depoziční zařízení pro přípravu tenkých vrstev

Materiálově-environmentální laboratoř (MEL) v Centru energetickáých a environmentálních technologií (CEET) VŠB-TUO pořídila s podporou projektu REFRESH unikátní systém magnetronového naprašování HiPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering). Zařízení umožní připravit širokou paletu kovů, jejich oxidů a nitridů a řídit jejich chemické složení a strukturu s atomární přesností.

HiPIMS je technologie nanášení tenkých vrstev v prostředí ultravysokého vakua, při které se kovový materiál během krátkých vysokovýkonných elektrických pulsů odpařuje a vstupuje do chladného plazmatu. Speciální magnety udržují plazmu blízko povrchu cíle a zvyšují ionizaci částic, takže nabité atomy materiálu letí k substrátu, na kterém vytvářejí definovanou tenkou vrstvu.

„Metodu budeme využívat pro cílenou tvorbu defektů, do nichž budou zabudovány vybrané atomy kovů. Tuto kombinaci atomárního a defektního inženýrství chceme směřovat k vybraným aplikacím v oblasti biomedicíny, chemické katalýzy, energetiky a polovodičových technologií. Velkou výhodou je, že technologie výroby neprodukuje chemický odpad a umožňuje citlivě řídit tloušťku tenkých filmů,“ uvedl vedoucí MEL Radek Zbořil.

Instalací tohoto zařízení MEL dokončuje unikátní technologický park pro materiálový výzkum, který zahrnuje mimo jiné vysokorozlišovací skenovací elektronovou mikroskopii (HRSEM) v kombinaci s rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS), elektronovou paramagnetickou rezonanci (EPR), rentgenovou práškovou difrakci (XRD) s možností práce v různých atmosférách a rastrovací elektronový mikroskop s fokusovaným iontovým svazkem (SEM-FIB), díky němuž odborníci nahlížejí do strukturního nitra materiálů a provádějí nanostrukturní úpravu povrchů.

„S podporou projektu REFRESH jsme pořídili přibližně dvacet špičkových technologií a již dnes patříme ke světové špičce z hlediska vybavení pro materiálový výzkum. V příštích měsících dokončíme budování tohoto jedinečného přístrojového parku. Čeká nás instalace nukleární magnetické rezonance (NMR), metody depozice atomárních vrstev (ALD) a především vysokorozlišovacího elektronového mikroskopu (HRTEM), který bude z hlediska rozlišení a možností chemického popisu na úrovni atomů první svého druhu v Evropě,“ uzavřel Zbořil.

Přehled přístrojového vybavení MEL včetně technického popisu a možností využití jednotlivých technik lze nově nalézt na stránkách MEL: https://mel.vsb.cz/infrastruktura/