Pokročilý experimentální výzkum mikrovlnného plazmového systému pro přípravu velkoplošných nanodiamantových vrstev
Cíle projektu
Tento projekt se zaměřuje na růst nanokrystalického diamantu (NCD) z par plynů (CVD) v mikrovlnném plazmatickém systému s lineárními anténami v kombinaci s charakterizací a matematickým modelováním plazmatu. Jako nukleační vrstva budou použity diamantovénanočástice nebo tenké polymerní vrstvy. Parametry CVD procesu (tlak, složení plynů, frekvence a střída mikrovlnných pulzů a teplota substrátu) budou systematicky zkoumány a optimalizovány z pohledu rychlosti růstu a kvality NCD vrstev (tj. chemická čistota, morfologie, velikost zrn). Projekt se také věnuje charakterizaci plazmatického systému v konfiguraci lineárních antén (tzv. plazma s povrchovou vlnou) pomocí časově rozlišené sondové diagnostiky, optické emisní spektroskopie a měření iontového a tepelného toku. Inovativnost projektu spočívá v matematickém modelování uvedeného mikrovlnného systému, v kterém jako vstupní data budou použity procesní parametry a naměřené charakteristiky plazmatu. Tento základní výzkum poskytne komplexní pochopení dějůpři růstu NCD vrstev za nízkých tlaků na velkých plochách.
Klíčová slova
plasmasurfacewavenanocrystallinediamondLangmuirprobeOESionfluxmodelling
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 15 (SGA02012GA-ST)
Hlavní účastníci
—
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
P205-12-0908
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Advanced experimental research of large area microwave plasma system for deposition of nanocrystalline diamond films
Anotace anglicky
The project focuses on nanocrystalline diamond (NCD) growth by advanced linear antenna microwave plasma CVD process combined with plasma characterization and modelling. As the seeding layer, diamond nanoparticles or thin polymers will be employed. CVD growth parameters, i.e. pressure (0.06-5 mbar), gas composition (CH4/CO2/H2), microwave pulse (duty cycle/frequency) and substrate temperature, will be systematically varied to optimize the growth rate and NCD film quality (i.e. chemical purity, morphology, crystal size). In parallel to growth, pulsed surface microwave plasma in the linear antenna configuration will be characterized by time resolved electrostatic probe methods, optical emission measurements and measurements of total energy and ion fluxes.The novelty of project lies on computer modelling (Maxwell's equations coupled to plasma equations) of such microwave plasma system where process parameters and plasma characteristics are used as the input data. This fundamental research study will provide a complex view on NCD growth phenomena at low pressures over large areas.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BL - Fyzika plasmatu a výboje v plynech
CEP - vedlejší obor
JJ - Ostatní materiály
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
20502 - Paper and wood
20503 - Textiles; including synthetic dyes, colours, fibres (nanoscale materials to be 2.10; biomaterials to be 2.9)
21001 - Nano-materials (production and properties)
21002 - Nano-processes (applications on nano-scale); (biomaterials to be 2.9)
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Projekt přispěl k pokroku na poli růstu nanokrystalických vrstev NCD, k diagnostice a modelování relevantního plazmatu. Charakteristika výsledků je adekvátní. Součástí projektu byla výchova studenta a téma má perspektivní aplikace v technice a diagnosti?
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2012
Ukončení řešení
31. 12. 2014
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
2. 5. 2014
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP15-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
22. 5. 2015
Finance
Celkové uznané náklady
3 409 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
3 409 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
3 409 tis. Kč
Statní podpora
3 409 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
BL - Fyzika plasmatu a výboje v plynech
Doba řešení
01. 01. 2012 - 31. 12. 2014