Metódy diagnostiky materiálov

Sylabus kurzu

RTG techniky (E. Dobročka)

1. Úvod, látky amorfné, kryštalické, štruktúra amorfných materiálov. [Download]
2. Operácie symetrie. Priestorová mriežka, kryštálová mriežka. Kryštalografická symbolika. Symetria dvojrozmerných štruktúr. Symetria trojrozmerných štruktúr. [Download]
3. Kryštalografické sústavy, Bravaisove mriežky, bodové a priestorové grupy. Symetria a fyzikálne vlastnosti kryštálov. Neumannov, Voigtov, Curieho princíp. [Download] [Download]
4. Príklady štruktúr. Štruktúrne poruchy a ich experimentálne pozorovanie. Klasifikácia porúch. Bodové poruchy, dislokácie, vrstevné chyby. [Download] [Download] [Download]
5. Difrakčné metódy. Laueho difrakčné podmienky, reciproká mriežka. Ewaldova konštrukcia, Braggova rovnica. Millerove indexy, difrakčné indexy, atómový a štruktúrny faktor. Intenzita difraktovaného žiarenia.
6. Základné rtg difrakčné experimenty. Debyeova-Scherrerova metóda, Laueho metóda. [Download]
7. Rtg difraktometria, Braggovo-Brentanovo usporiadanie, dvojosá a trojosá difraktometria. Zobrazovacie metódy, rtg topografia.[Download]

Mikroskopie a prvková analýza (J. Šoltýs, A. Rosová)

8. Konštrukcia a základný princíp elektrónových mikroskopov (SEM), interakcia elektrónu s povrchom vzorky. Rôzne typy SEM a jeho režimy, parametre zobrazenia a úprava obrazu. Prídavné zariadenia pre SEM, príprava vzoriek. Litografia pomocou elektrónového zväzku
9. Elastický a neelastický rozptyl elektrónov v materiáli. TEM -difrakcia elektrónov, vyhodnotenie difrakčných záznamov, základy tvorby kontrastu v TEM, rôzne techniky zobrazovania, príprava vzoriek. Prvková analýza využívajúca charakteristické rtg žiarenie – EDS a WDS
10. EDS, WDS – charakteristické rtg žiarenie, informáčná zóna, výber a vplyv experimentálnych podmienok, kvalitatívna analýza a jej chyby, kvantitatívna analýza, ZAF metóda, štatistika merania a chyby. Rozdiel medzi EDS a WDS. Meranie tenkých vrstiev objemovou analýzou
11. Princíp činnosti mikroskopu atomárnych síl (AFM), AFM hardware, spracovanie dát. AFM módy (topografické a netopografické), AFM sondy, artefakty v AFM snímkach. Využitie AFM pri modifikácií povrchov.

Elektrická charakterizácia polovodičových štruktúr (M. Ťapajna)

12. PN priechod v rovnovážnom stave, IV charakteristika, sekundárne efekty (generáciarekombinácia, silná injekcia, prieraz). CV charakteristika, meranie zabudovaného napätia a koncentračného profilu voľných nosičov náboja v strmých PN priechodoch. Meranie rekombinačnej doby života minoritných nosičov náboja.
13. Schottkyho bariéra, transportné vlastnosti, IV charakteristika, CV charakteristika, meranie výšky bariéry a koncentračného profilu voľných nosičov náboja. Prehľad modelov popisujúcich Schottkyho bariéru (neinteragujúce, interagujúce, CNL koncept).
14. MOS štruktúra, aproximácia ochudobnenia. Ideálna a reálna štruktúra MOS, CV charakteristika. Meranie fixného náboja oxidovej vrstvy a výstupnej práce hradlovej elektródy. Prehľad metód na meranie hustoty stavov rozhrania oxid/polovodič.