Laboratoř pro depozici vrstev s užitím iontových svazků (IBAD) a leptání iontovými svazky
Vybavení laboratoře
Základem laboratoře je vysokovakuová aparatura "Kaufman" vybavená dvojicí širokosvazkových iontových zdrojů kaufmanova typu umožňující iontové leptání, naprašování (IBS) a naprašování s asistujícím iontovým svazkem (IBAD). Dále se v laboratoři nachází zařízení umožňující měření magnetotransportních vlastností tenkých vrstev. Flowbox pro přípravu vzorků (Třída čistoty 1000), chemická digestoř a výrobna deionizované vody.
Aparatura Kaufman
Naše nejstarší aparatura byla pojmenována po vynálezci širokosvazkového iontového zdroje panu Haroldu R. Kaufmanovi, poněvadž obsahuje dva iontové zdroje jeho typu. Přestože byly tyto iontové zdroje původně vyvinuty k pohánění kosmických lodí (wikipedia) skutečně praktického využití nalezly při iontovém leptání a depozici tenkých vrstev nejrůznějších materiálů.
Využití aparatury
V aparatuře jsou připravovány tenké vrstvy a multivrstvy z nejrůznějších materiálů (např. Ti, Al, Cu, Permalloy, Co, Si) dále jejich oxidy a nitridy (např. Al2O3, SiO2, SiN, TiN, CoO). Princip depozice (nanášení) tenkých vrstev je následující: Z horního iontového zdroje vylétávají ionty Ar+ o energii 600 eV a dopadají na terč z materiálu, který chceme deponovat. Atomy terče jsou těmito ionty vyráženy a dosedají na substrát, kde tvoří tenkou vrstvu. Terčem je možné otáčet, měnit tak nanášený materiál a tímto způsobem připravovat multivrstvy z více materiálů (viz animace).
Videosekvence ukazující depozici multivrstvy metodou Ion Beam Sputtering (IBS)
K modifikaci fyzikálních a chemických vlastností rostoucí tenké vrstvy je možné použít druhého (tzv. asistujícího) iontového zdroje. Při použití iontů inertního plynu (Ar+) je ovlivněna především hustota a struktura tenké vrstvy, při použití reaktivních iontů (O+, N+) je možné ovlivnit i její chemické složení. Tato meoda se nazývá Ion Beam Assisted Deposition (IBAD).
Další možností využití této aparatury je iontové leptání.
