Optická emisní spektroskopie ve vysokovýkonovém impulzním magnetronovém rozprašování multikomponentního terče

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá zjišťováním trendů v chování jednotlivých druhů částic, kterými byly atomy a ionty argonu, niobu a uhlíku, v různých oblastech plazmatu při rozprašování terče složeného z více prvků, v tomto případě NbC. Dále se také zabývá stanovením průměrných koncentrací těchto částic, jejich vývojem v závislosti na čase a určením excitačních teplot. Použitou experimentální metodou je optická emisní spektroskopie (OES), což je nejjednodušší metoda využívaná k diagnostice plazmatu a chování částic v něm. Teoretická část se zabývá problematikou magnetronového naprašování, konkrétně vysokovýkonového impulzního magnetronového naprašování neboli HiPIMS, a představuje různé analytické metody. Kromě OES je zde také popsána Langmuirova sonda, hmotnostní spektroskopie a metoda založená na poměrech koncentrace excitovaného stavu a výbojového proudu. Při experimentálním měření intenzity emisních čar byl použit systém OES, který pomocí kolimátoru snímal světlo z plazmového výboje. Světlo poté bylo vedeno optickým vláknem do spektrografu opatřeného ICCD kamerou. Následně získaná data byla analyzována a vyhodnocena. V rámci tohoto vyhodnocení byl proveden výpočet koncentrace částic, jejich závislosti na čase a stanovení excitační teploty. Výsledky této práce budou dále využity ve výzkumu zabývajícím se vysokovýkonovým magnetronovým naprašováním.