O nás

doc. Ing. Alexander Kromka, DrSc.

Funkce zaměstnance
Vedoucí pracovní skupiny
Telefon
220 318 437, 220 318 441
E-mail
kromka [at] fzu.cz
Lokalita
Cukrovarnická
Místnost
A 35/4
A 12
A 18
A 19
Text

Ve výzkumné skupině diamantových vrstev a uhlíkových nano-struktur disponujeme dvěma unikátními depozičními systémy (Aixtron P6 a Roth & Rau AK 400, obrázek) určenými pro technologii nanášení tenkých vrstev „mikrovlnnou plazmou podpořenou chemickou depozicí z par plynů“ (microwave plasma assisted chemical vapor deposition - MWPACVD). Depoziční systém Aixtron P6 se používá na růst vysoce kvalitních polykrystalických diamantových (PCD) vrstev. Velikost krystalků diamantu se zejména pohybuje v rozmezí 20-200 nm a tloušťka PCD vrstvy je pro většinu aplikací typicky 0,1 – 1 mikrometr, pro specifické požadavky deponujeme diamantové vrstvy tloušťky 500 až 1000 mikrometrů. Depoziční systém Roth & Rau AK 400 se primárně využívá pro velkoplošní (až 600 cm2) a v případě potřeby i nízkoteplotní (250 °C) depozici diamantových vrstev na různé materiály a podložky.

Deponované PCD vrstvy ve všeobecnosti vykazují optické vlastnosti podobné přírodním diamantům. Z elektronického hlediska jsou PCD vrstvy dostatečně kvalitní k realizaci FET tranzistorů nebo jednoduchých senzorových struktur citlivých na plyn jako např. fosgen. Krom toho, selektivně definované povrchy diamantu zakončené alternujícími vzory vodíku a kyslíku indukují například selektivní růst lidských buněk (např. osteoblastů). Pro zvětšení aktivního povrchu vrstev anebo cílenou manipulaci šíření například světla ve vrstvě je možné PCD vrstvy dle potřeby strukturovat pomocí plazmatického leptání.

Depoziční systém Aixtron P6 s elipsoidním rezonátorem a velkoplošný systém AK 400 v konfiguraci s lineárními anténami.
Obrázek
Dept27_SKDiaFig1.png
Obrázek
Dept27_SKDiaFig2.png


Ve výzkumné skupině diamantových vrstev a uhlíkových nano-struktur se věnujeme jak základnímu tak aplikovanému výzkumu a vybraná témata zahrnují:

  • Chemická depozice diamantových vrstev na různé substráty za vysokých (250 mbar) a nízkých tlaků (0,1 mbar) a vysoké (1100 °C) a nízké (250 °C) teploty.
  • Velkoplošná (až 600 cm2) depozice diamantových a diamantu-podobných (DLC) vrstev a uhlíkových nanotrubiček v plazmatickém výboji s lineárními anténami.
  • Nukleace substrátů (techniky jako ultrazvuková lázeň, polymerní kompozity, odstředivka) za účelem stimulace růstu polykrystalických diamantových vrstev.
  • Selektivní depozice polykrystalických diamantových struktur (IDT struktury, tranzistorové prvky, TLM struktury)
  • Nano-strukturování diamantových vrstev selektivním růstem a reaktivním iontovým leptáním pomocí kombinace CVD technik a elektronové/optické litografie.
  • Vývoj a realizace elektricky pasivních/aktivních biokompatibilních substrátů vhodných pro regenerativní medicínu.
  • Vývoj a realizace elektronických a optických demonstrátorů (senzor plynů, ISFET, bio-senzory, vysokoteplotní piezorezistory, vibrující membrány, SAW elementy, optické rezonátory, a jiné).
  • Vývoj a realizace výkonových hybridních elektronických prvků diamant-GaN/SiC/AlN apod.
  • Elektrochemické a katalytické čistění a dezinfekce kontaminovaných vod diamantovými elektrodami.

Vývoj a realizace fotonických a kvantových diamantových prvků využívajících fotoluminiscenci opticky aktivních barevných center v diamantu (Si, N, Ni, Er, a jiné)