Příprava nanočástic oxidů přechodových kovů pomocí plynového agregačního zdroje

Anotace: Plynový agregační zdroj nanočástic je zařízení, ve kterém dochází k syntéze nanočástic díky kondenzaci přesycených kovových par na inertním pracovním plynu. Jedná se o tzv. bottom-up fyzikální metodu přípravy nanočástic. Kov je uváděn do plynného stavu pomocí magnetronového naprašování v agregační komoře, kde protéká pracovní plyn. Za tlaků desítek Pa zde dochází k tvorbě nanočástic o velikostech kolem 10-30 nm. Tyto nanočástice jsou unášeny proudem pracovního plynu a skrz výstupní štěrbinu jsou dále vyfouknuty do depoziční komory, kde jsou deponovány na podložku. Pokud pracovní plyn obsahuje reaktivní příměs jako kyslík, lze tímto způsobem připravovat i oxidové nanočástice. Díky přítomnosti kyslíku však dochází k tvorbě oxidové vrstvy i přímo na povrchu terče, což snižuje depoziční rychlost nanočástic a celkovou stabilitu systému. Jednou z možností, jak tento nežádoucí jev překonat, je využití tzv. full face erozion (FFE) magnetronu, kdy je materiál terče průběžně odprašován z celé plochy terče. Výsledný oxidační stav nanočástic, jejich velikost a morfologii lze navíc ovlivnit přídavným radiofrekvenčním (RF) výbojem v agregační komoře.

Cílem tohoto projektu bude výzkum a optimalizace procesu přípravy nanočástic oxidů přechodových kovů pomocí plynového agregačního zdroje vybaveného FFE magnetronem přídavnou RF elektrodou. Bude zkoumán vliv procesních parametrů na tvorbu a strukturu nanočástic. Práce je součástí řešení grantového projektu GAČR.