Prejsť na obsah
Výskum

Vedecké centrum materiálového výskumu s laboratóriami disponuje zariadeniami na oblasti  technológie iónového lúča, plazmatické modifikácie a depozície, analytické metódy, počítačové modelovanie. Základné vybavenie pre depozičné procesy za asistencie iónového lúča a plazmy v centre materiálového výskumu – SlovakIon pozostáva zo zariadení pre:

  • reaktívne a nereaktívne nanášanie za asistencie iónového lúča (IBAD) s rôznymi nízkoenergetickými iónovými zdrojmi,
  • univerzálneho systémového zariadenia pre aplikácie procesov magnetrónového naprašovania s možnosťou reaktívneho duálneho magnetrónového naprašovania alebo rádiofrekvenčného magnetrónového naprašovania a možnosťou diagnostiky plazmy a diagnostiky hrúbky tenkých vrstiev,
  • zariadení umožňujúcich kombináciu procesov iónovej implantácie ponorením do plazmy a depozičných procesov s iónmi o energiách do 40 kV.

Indukčne viazaný rádiofrekvenčný výboj vytvára prevažne plazmu tvorenú iónmi plynov. Použitie vzácnych plynov umožňuje implantáciu kovových iónov a / alebo následnú depozíciu kovových vrstiev za asistencie iónov vzácnych plynov. Použitie iónov kyslíka a dusíka umožňuje tvorbu oxidických a nitridických filmov. Magnetróny umiestnené nad držiakom vzorky pri technike PBII  poskytujú vysoké depozičné rýchlosti kovových, oxidických alebo nitridických vrstiev. Na začiatku depozície by mali magnetróny pracovať  v režime HPIMS, keď sa vytvára hustá plazma potrebná k tvorbe vrstvy zo zmiešaným rozhraním na dosiahnutie dobrej priľnavosti za asistencie PBII. Potom by mali prejsť do bežného módu s vysokou rýchlosťou naprašovania. Zariadenia získané v 1.etape:

  • 6 MV urýchľovací systém s vysokým prúdom zväzku pre analýzu pomocou iónového zväzku (IBA) a iónovú implantáciu – určený špeciálne pre výskum v oblastiach ako: fyzika tuhých látok, modifikácia materiálov pomocou iónového zväzku, atómová fyzika, analýza materiálov pomocou iónového zväzku (IBA), astrofyzika, ekológia. Zahŕňa kombináciu takých funkcií, ktoré bežne dostupné zariadenia tohto typu nemajú. Medzi tieto funkcie patria minimálne: úplný rozsah hmotností prvkov, široký rozsah dosiahnuteľných energií, veľmi vysoké hmotnostné rozlíšenie, spôsobilosť použitia viacnásobne nabitých iónov, ultra vysoké vákuum, možnosť použitia oblasti iónov s nízkou energiou, kompletný sortiment iónových zdrojov.
  • Viacúčelový 500 kV vzduchom izolovaný urýchľovací systém pre iónovú implantáciu. Zariadenie pre technológiu iónovej implantácie je použiteľné na dotovanie materiálov, ochranu voči opotrebeniu, zvýšenie tvrdosti, antikoróznu ochranu, nanoštruktúrovanie, nanovrstvy, nanopórovitosť, modifikovanie elektrických, magnetických, fyzikálnych alebo chemických vlastností povrchov.
  • PIII pre trojrozmerné substráty. Zariadenie pre iónovú implantáciu ponorením do plazmy pre trojrozmerné substráty rozmerov max. 200 mm x 200 mm x 200 mm je vybavené procesným modulom (komora z nehrdzavejúcej ocele), load lock modulom s príslušenstvom, systémom plynového hospodárstva a riadiacim systémom. Plynná plazma je excitovaná z ICP zdroja (frekvenčná oblasť: 13,56 MHz, výkon: 1 kW), max. výstupné napätie 40 kV.
  • PIII pre rovinné substráty. Zariadenie pre iónovú implantáciu ponorením do plazmy (PIII Plasma Immersion Ion Implantation) pre rovinné substráty priemeru max. 200 mm je vybavené procesným modulom (hliníková komora), load lock modulom s príslušenstvom, systémom plynového hospodárstva a riadiacim systémom. Plynná plazma je excitovaná z ICP (inductively coupled plasma) zdroja s dvoma anténami (frekvenčná oblasť: 13,56 MHz, výkon: 1 kW), max. výstupné napätie 20kV.
  • Magnetrónový systém s pulznou duálnou MS separáciou s výkonom 2,5kW. Jedná sa o reaktívny jednosmerný impulzový naprašovací systém.
  • Zariadenie pre povlakovanie kovových targetov reaktívnym i nereaktívnym spôsobom , predovšetkým oxidov a nitridov, pre optiku, elektroniku (GaN, InN), fotovoltaiku (ITO, AZO, TiO2) a pre technológiu displejov (ITO, AZO) a všetkých vhodných materiálov pre reaktívne jednosmerné impulzové naprašovanie (napr. Si wafer, sklo, kovy, plasty a iné).
  • Magnetrónový systém s pulznou duálnou MS separáciou s výkonom 5kW . Ide o rádiofrekvenčný naprašovací systém s predpätím. Reaktívny jednosmerný impulzový rozprašovací systém z rôznych materiálov terčíkov ako sú reaktívne kovové oxidy a kovy je určený pre povlakovanie targetov reaktívnym spôsobom. Je vhodný pre súčasné naprašovanie kovových oxidov a izolujúcich materiálov prostredníctvom rádiofrekvenčného rozprašovania, resp. kovov prostredníctvom jednosmerného naprašovania pre materiály s vysokým indexom lomu a kompozity.
  • Langmuirova sonda – sonda na elektrostatickom princípe, slúžiaca na diagnostiku plazmy, vybavená príslušným softvérom.
  • Elipsometer – zariadenie na zisťovanie hrúbky tenkých vrstiev zo zmeny stavu polarizácie svetla po odraze od vyšetrovanej vzorky