Vedoucí: Doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr.
Stav práce: volná
Anotace:
Znalost složení povrchů pevných látek (do hloubky několika nm) je důležitý parametr, který se uplatňuje při mnoha technologických procesech. Jmenujme například interakci plynů s povrchem a s ní související heterogenní katalýzu - proces významný v praxi i intenzivně studovaný v laboratořích základního i aplikovaného výzkumu či problematiku přechodu elektronu z jedné pevné látky do druhé, která se týká funkce většiny elektronických součástek a která souvisí s chemickým složením povrchu.
Kvantitativní analýzu povrchů pevných látek je možno provádět nejrůznějšími metodami, které jsou založeny na určité odezvě, kterou pevná látka reaguje na působení konkrétního primárního činidla. V naší laboratoři používáme metodu Rentgenové fotoelektronové spektroskopie - X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). V ní sledujeme spektrum fotoelektronů, které jsou emitovány pomocí měkkého rentgenového záření dopadajícího na vzorek. Vyhodnocujeme polohu, tvar a intenzitu získaných fotoelektronových píků. Z nich můžeme provést kvalitativní analýzu vzorku (chemické složení), kvantitativní analýzu (koncentrace jednotlivých složek) a dokonce i stanovit chemický stav jednotlivých prvků ve vzorku obsažených.
Získané fotoelektronové spektrum je ovšem ovlivněno "přístrojovou funkcí" analyzátoru, hlavně transmisní funkcí (závislost intenzity elektronů procházejících analyzátorem na jejich kinetické energii) a dalšími efekty. Pro správnou kvantitativní analýzu vzorku je třeba tyto parametry znát a do interpretace změřených spekter zahrnout. V roce 2001 provedl kompletní analýzy námi používaného analyzátoru energií elektronů Omicron EA 125 Tomáš Skála ve své diplomové práci. Vypsaná bakalářská práce má za úkol část jeho měření zreprodukovat a zjistit, nakolik jsou dosud platné jeho závěry, zejména co se týká transmisní funkce. Případné odchylky mohly nastat díky několika opravám analyzátoru, stěhování aparatury, opotřebování provozem atd.
Práce umožní seznámit se detailně s funkcí elektronově optického sytému - analyzátoru energií. Pro její vypracování je potřeba provést víceméně standardní měření, ovšem s dostatečnou přesností a pečlivostí. Případnému zájemci o studium povrchů metodami elektronové spektroskopie pomůže získat praktické zkušenosti potřebné pro kvantitativní analýzu povrchu.
Zásady pro vypracování
1) Seznámit se s principem funkce hemisférického analyzátoru energií elektronů.
2) Seznámit se s principy kvantitativní analýzy povrchu prováděné metodou XPS.
3) Provést kontrolní měření na vybraných kovech (Au, Ag, Cu) v různých modech analyzátoru, při různých průletových energiích Epas atd.
4) Vyhodnotit získaná spektra, stanovit transmisní funkci analyzátoru, závislosti intenzity signálu a rozlišení na Epas atd.
5) Získané výsledky porovnat s měřeními provedenými v roce 2001, zhodnotit „opotřebení“ analyzátoru.
6) Získané výsledky sepsat ve formě bakalářské práce.
Literaratura
1) D. Briggs and M. P. Seah, Practical Surface Analysis, John Willey and Sons, Chichester, England, 1990.
2) EA 125 Energy Analyser – manuál firmy Omicron.
3) Tomáš Skála, Diplomová práce, KEVF MFF UK, 2001.
4) Články v odborných časopisech podle dohody studenta s vedoucím práce.