Razvili in izdelali smo sistem za prenos velikih količin kisikovih atomov v odročne predele fuzijskih reaktorjev z ogljikovimi divertorji. Kisikovo plazmo vzbujamo z brezelektrodno radiofrekvenčno razelektritvijo v veliki razelektritveni komori, tako da molekule razpadejo na atome. Nastale atome potem preko cevi dolžine 2 m in premera 4 cm vodimo v odročne predele, kjer se nahajajo nanosi hidrogeniranega ogljika. Gostoto atomov v odročnih predelih merimo z nikljevo katalitično sondo, tako da uspemo izmeriti odvisnost od moči vzbujanja plazme. Vzorci hidrogeniranega ogljika so bili ogreti na različne temperature do 600 K, izmerjene hitrosti jedkanja pa so dosegle 50 nm/s, kar povsem zadošča za aktualne potrebe.
COBISS.SI-ID: 25950503
Hrapavost na površini in na fazni meji v večplastnih strukturah vpliva na rezultate meritev globinskih profilov dobljenih z ionskim jedkanjem. Še posebej velik vpliv ima na meritev ultra tankih in enoatomskih plasti. Da bi razločili podrobno sestavo v večplastnih strukturah smo izvedli teoretično modeliranje profilnih diagramov. Uporabili smo model MRI (mixing-roughness-information) in ga dopolnili. V izboljšani model smo uvedli novost, da smo opisali vpliv hrapavosti z asimetrično funkcijo. Ta funkcija je drugačna od Gaussove funkcije, ki se je standardno uporabljala do sedaj. Na primeru tanke polikristalinične plasti Al v Si smo pokazali, da z izboljšanim modelom dobimo natančnejši opis AES globinskega profila.
COBISS.SI-ID: 27406631
Odkrili smo postopek za sintezo urejenih struktur nano-pik silicijevega oksida in njihove spontane ureditve na površini silicijeve podlage preko fizikalnih procesov, ki so posledica porazdelitve površinskega naboja. Postopek temelji na uporabi kemijsko reaktivne kisikove plazme, ki omogoča lokalizirano oksidacijo, prerazporeditev nano-pik na površini obdelovanca in v končni fazi tudi nastanek skupkov tovrstnih nanostruktur. Tovrstno obnašanje smo pojasnili z vplivom električnega polja na kinetiko površinskih procesov.
COBISS.SI-ID: 26571303
Sodelavec programske skupine dr. Matjaž Panjan se je v okviru Fullbrightove štipendije izpopolnjeval na prestižnem Lawrence Berkeley National Laboratory (ZDA). Skupaj s tamkajšnjimi sodelavci je v članku, objavljenem v Applied Physics Letters, predlagal model za transport ionov v magnetronskem naprševanju pri visokih pulznih močeh. Model temelji na odkritju nehomogenih plazemskih struktur, imenovanih ionizacijske cone, ki se v magnetronski plazmi vrtijo v smeri E×B. V modelu so predlagali, da je znotraj ionizacijskih con gostota elektronov in ionov prostorsko ločena in zato ustvarja električno polje v azimutni smeri. Tako električno polje se vrti skupaj s conami. Ioni večinoma nastajajo znotraj ionizacijskih con, zato dobijo kinetično energijo vrtečega se električnega polja, ki jih v azimutni smeri pospeši do energije 100 eV in več.
COBISS.SI-ID: 27099687
Iz množice meritev gostote defektov na vzorcih iz industrijskih šarž smo izvedli statistično analizo, da bi ovrednotili vpliv parametrov priprave na gostoto rastnih defektov. Analizirali smo različne trde PVD-prevleke (TiN, TiAlN, CrN, TiAlN/a-CN, nanostrukturni AlTiN/TiN in plasti TiAlSiN/TiSiN/TiAlN), pripravljene z različnimi PVD-postopki (naparevanje s termionskim lokom, magnetronsko naprševanje) pri različnih pogojih nanašanja. Ugotovili smo, da se gostota defektov močno spreminja znotraj iste šarže. Znatne spremembe so celo na dveh stranicah istega vzorca. To dokazuje, da je nastanek rastnih defektov sporadičen in prostorsko lokaliziran proces. Gostota defektov je odvisna od lege vzorca, časa nanašanja, vrste materiala za nanašanje in vsebine šarže. Analizirali smo tudi vpliv vključkov v jeklu na rast defektov. Da bi razumeli vpliv različnih vrst vključkov in drugih nepravilnosti, smo analizirali morfologijo površine v vseh korakih postopka, od čiščenja do ionskega jedkanja in nanašanja. Na mestih vključkov MnS nastajajo plitvi kraterji in pore, medtem ko je bila na vključkih SiO2 rast nanoplastne prevleke TiAlN/CrN koherentna.
COBISS.SI-ID: 27288615