Consultant: Dr. Hárs György Dr. Kálmán Erika

Hasonló dokumentumok
MW-PECVD GYÉMÁNTRÉTEG NUKLEÁCIÓJA ÉS NÖVEKEDÉSE KÜLÖNBÖZŐ HORDOZÓKON. Ph.D. értekezés tézisfüzet

Ion- és lézersugárral kialakított vegyes kötésű szén vékonyrétegek. Kovách Gergely

Effect of the different parameters to the surface roughness in freeform surface milling

A felület vizsgálata mikrokeménységméréssel

On The Number Of Slim Semimodular Lattices

Szakmai önéletrajz szeptember 1.- MTA-ME Anyagtudományi Kutatócsoport Miskolci Egyetem, Anyagtudományi Intézet tudományos segédmunkatárs

FIATAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

NYOMÁSOS ÖNTÉS KÖZBEN ÉBREDŐ NYOMÁSVISZONYOK MÉRÉTECHNOLÓGIAI TERVEZÉSE DEVELOPMENT OF CAVITY PRESSURE MEASUREMENT FOR HIGH PRESURE DIE CASTING

Angol Középfokú Nyelvvizsgázók Bibliája: Nyelvtani összefoglalás, 30 kidolgozott szóbeli tétel, esszé és minta levelek + rendhagyó igék jelentéssel

PLAZMAÖSSZETÉTEL VIZSGÁLATA CVD GYÉMÁNTLEVÁLASZTÁS KÖZBEN PhD tézisfüzet KOVÁTS ANTAL Témavezető: DR. DEÁK PÉTER BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNY

Supporting Information

Tudományos Ismeretterjesztő Társulat

építészet & design ipari alkalmazás teherautó felépítmény

MAGYAR AFRIKA TÁRSASÁG AFRICAN-HUNGARIAN UNION

Lehet-e tökéletes nanotechnológiai eszközöket készíteni tökéletlen grafénból?

KÉPI INFORMÁCIÓK KEZELHETŐSÉGE. Forczek Erzsébet SZTE ÁOK Orvosi Informatikai Intézet. Összefoglaló

Hasznos és kártevő rovarok monitorozása innovatív szenzorokkal (LIFE13 ENV/HU/001092)

Amorf/nanoszerkezetű felületi réteg létrehozása lézersugaras felületkezeléssel

MAGYAR AFRIKA TÁRSASÁG AFRICAN-HUNGARIAN UNION

Lopocsi Istvánné MINTA DOLGOZATOK FELTÉTELES MONDATOK. (1 st, 2 nd, 3 rd CONDITIONAL) + ANSWER KEY PRESENT PERFECT + ANSWER KEY


Phenotype. Genotype. It is like any other experiment! What is a bioinformatics experiment? Remember the Goal. Infectious Disease Paradigm

ANGOL NYELV KÖZÉPSZINT SZÓBELI VIZSGA I. VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY


A JUHTARTÁS HELYE ÉS SZEREPE A KÖRNYEZETBARÁT ÁLLATTARTÁSBAN ÉSZAK-MAGYARORSZÁGON

PLATTÍROZOTT ALUMÍNIUM LEMEZEK KÖTÉSI VISZONYAINAK TECHNOLÓGIAI VIZSGÁLATA TECHNOLOGICAL INVESTIGATION OF PLATED ALUMINIUM SHEETS BONDING PROPERTIES

STUDENT LOGBOOK. 1 week general practice course for the 6 th year medical students SEMMELWEIS EGYETEM. Name of the student:

Formation and corrosion protective effect of alkyl-phosphonate monolayers

már mindenben úgy kell eljárnunk, mint bármilyen viaszveszejtéses öntés esetén. A kapott öntvény kidolgozásánál még mindig van lehetőségünk

Correlation & Linear Regression in SPSS

Using the CW-Net in a user defined IP network

OLYMPICS! SUMMER CAMP

PUBLIKÁCIÓS ÉS ALKOTÁSI TEVÉKENYSÉG ÉRTÉKELÉSE, IDÉZETTSÉG Oktatói, kutatói munkakörök betöltéséhez, magasabb fokozatba történı kinevezéshez.

Cashback 2015 Deposit Promotion teljes szabályzat

MAGYAR AFRIKA TÁRSASÁG AFRICAN-HUNGARIAN UNION

ÖNÉLETRAJZ Dr Czél Györgyné sz.janovszky Dóra

First experiences with Gd fuel assemblies in. Tamás Parkó, Botond Beliczai AER Symposium

Smaller Pleasures. Apróbb örömök. Keleti lakk tárgyak Répás János Sándor mûhelyébõl Lacquerware from the workshop of Répás János Sándor

A rosszindulatú daganatos halálozás változása 1975 és 2001 között Magyarországon

Új típusú anyagok (az autóiparban) és ezek vizsgálati lehetőségei (az MFA-ban)

Tudományos Ismeretterjesztő Társulat

Business Opening. Very formal, recipient has a special title that must be used in place of their name

A Raman spektroszkópia alkalmazása fémipari kutatásokban Raman spectroscopy in metallurgical research Dénes Éva, Koós Gáborné, Kőszegi Szilvia

ANGOL NYELV KÖZÉPSZINT SZÓBELI VIZSGA I. VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY

Utolsó frissítés / Last update: február Szerkesztő / Editor: Csatlós Árpádné

7 th Iron Smelting Symposium 2010, Holland

Mr. Adam Smith Smith's Plastics 8 Crossfield Road Selly Oak Birmingham West Midlands B29 1WQ

AZ ERDÕ NÖVEKEDÉSÉNEK VIZSGÁLATA TÉRINFORMATIKAI ÉS FOTOGRAMMETRIAI MÓDSZEREKKEL KARSZTOS MINTATERÜLETEN

Üzleti élet Nyitás. Nagyon hivatalos, a címzettnek meghatározott rangja van, aminek szerepelnie kell

Üzleti élet Nyitás. Nagyon hivatalos, a címzettnek meghatározott rangja van, aminek szerepelnie kell

Software Engineering Babeş-Bolyai Tudományegyetem Kolozsvár

USER MANUAL Guest user

Grafén nanoszerkezetek

A modern e-learning lehetőségei a tűzoltók oktatásának fejlesztésében. Dicse Jenő üzletfejlesztési igazgató

Utasítások. Üzembe helyezés

Hoyk Edie-Kovács András Donát 2 -Tompa Mihály 3

Német: középfokú, C típusú állami nyelvvizsga (2005) Angol: alapfok

MAGYAR AFRIKA TÁRSASÁG AFRICAN-HUNGARIAN UNION

24th October, 2005 Budapest, Hungary. With Equal Opportunities on the Labour Market

ATOMI ERŐ MIKROSZKÓP OKTATÁSI MODELL ATOMIC FORCE MICROSCOPE MODEL IN SCHOOL

BÍRÁLATOK ÉS KONFERENCIÁK

Skills Development at the National University of Public Service

A évi fizikai Nobel-díj

DR. BOROMISZA ZSOMBOR. A Velencei-tóhoz kapcsolódó tájvédelmi szakértői tevékenység

Gottsegen National Institute of Cardiology. Prof. A. JÁNOSI

MAGYAR AFRIKA TÁRSASÁG AFRICAN-HUNGARIAN UNION

MTA-NIH NEMZETI ERC INFORMÁCIÓS NAP. a Közép-európai Egyetem pályázási tapasztalatai (Advanced Grant)

Egyrétegű tömörfalapok ragasztási szilárdságának vizsgálata kisméretű próbatesteken

ANYAGTECHNOLÓGIA. Betonfelületek vízzáróságát fokozó anyagok permeabilitása

- Application of artificial intelligence in robotisation of arc welding and its practical use in military vehicle production -

KELET-ÁZSIAI DUPLANÁDAS HANGSZEREK ÉS A HICHIRIKI HASZNÁLATA A 20. SZÁZADI ÉS A KORTÁRS ZENÉBEN

Szakmai díjak, ösztöndíjak: Deák Ferenc ösztöndíj 2001 Ipar a műszaki fejlesztésért alapítvány, második díj

MAGYAR AFRIKA TÁRSASÁG AFRICAN-HUNGARIAN UNION

Eladni könnyedén? Oracle Sales Cloud. Horváth Tünde Principal Sales Consultant március 23.

János Radó MTA EK MFA MEMS labratory. Third semester

DR. SZABÓ LÁSZLÓ 1 DOBOS GÁBOR 2

Pályázati felhívás és tájékoztató

A SZEMCSEALAK ALAPJÁN TÖRTÉNŐ SZÉTVÁLASZTÁS JELENTŐSÉGE FÉMTARTALMÚ HULLADÉKOK FELDOLGOZÁSA SORÁN

NÉHÁNY KÜLÖNLEGES FÉMES NANOSZERKEZET ELŐÁLLÍTÁSA ELEKTROKÉMIAI LEVÁLASZTÁSSAL. Neuróhr Katalin. Témavezető: Péter László. SZFKI Fémkutatási Osztály

ANGOL NYELVI SZINTFELMÉRŐ 2013 A CSOPORT. on of for from in by with up to at

CONCERTO COMMUNITIES IN EU DEALING WITH OPTIMAL THERMAL AND ELECTRICAL EFFICIENCY OF BUILDINGS AND DISTRICTS, BASED ON MICROGRIDS. WP 5 Del 5.

Ömlesztett kvarc szubmikrométeres megmunkálása lézeres hátoldali folyadékos maratással

KS HORDOZHATÓ KIVITEL

Manufacturing of black locust plywood with high strength. and weather-resistant parameters

Extraktív heteroazeotróp desztilláció: ökologikus elválasztási eljárás nemideális

XIII. FIATAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

EN United in diversity EN A8-0206/419. Amendment

Anyagmérnöki Tudományok, 37. kötet, 1. szám (2012), pp

CURRICULUM VITAE. Végzettség:

Felnőttképzés Európában

Kovách Ádám főszerkesztő-h. Angi János Kerepeszki Róbert Pallai László

Szerződéses kutatások/contract research

Újraszabni Európa egészségügyét II. rész

NUMERICAL MODELING OF HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTING APPLICATIONS. PhD Thesis

Tudományos segédmunkatárs (MTA TK SZI) nők a tudományban, műszaki tudományok, magánélet és munka egyensúlya, gyermekvállalás

Anyagfelvitellel járó felületi technológiák 2. rész

Hogyan szűrjük a röntgensugarat?

KORRÓZIÓS FIGYELÕ korrózióvédelmi mûszaki tudományos folyóirat. Szerkeszti: a szerkesztõbizottság. A szerkesztõbizottság elnöke: Zanathy Valéria

UNIVERSITY OF PUBLIC SERVICE Doctoral School of Military Sciences. AUTHOR S SUMMARY (Thesis) Balázs Laufer

Minta ANGOL NYELV KÖZÉPSZINT SZÓBELI VIZSGA II. Minta VIZSGÁZTATÓI PÉLDÁNY

Átírás:

Nucleation and growth of MW-PECVD diamond layers on various substrates Ph.D. Thesis book Hajnalka K. Csorbai Consultant: Dr. Hárs György Dr. Kálmán Erika 2007

Antecedents: Diamond - apart from its beauty possess many special physical and chemical properties which may make it very important material for future industries. E.g. it is a very good electric insulator, while at the same time it is also a very good heat conductor (a rare combination) and has very low permittivity. The possibility of the utilization of these arose since the emergence of the low pressure growth techniques in the eighties and research is still ongoing in this direction in several leading industrial countries. The preparation of artificial diamond by Low Pressure Chemical Deposition (LPCVD) gives rise of many yet unresolved problems whose solution presents great challenges to all researchers on the field of material sciences. Although various diamond thin layers are prepared at the present technological level on different substrates but the theory of the layer formation is not yet clear. With the progress of our theoretical understanding trial and error growth experiments could be replaced by much more effective purposeful developments. Goals: The goal of my thesis work was the preparation of contiguous diamond layers applicable for corrosive protective coating. The first problem I had to solve was the creation of pinhole free diamond layers. This I achieved by modifying the sample heating and electric bias in a Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (MEW- PECVD) device. For practical applications we need a method to prepare diamond coated 3D structured surfaces. For this purpose I developed a selective diamond deposition technique. A further requirement of contacting diamond and metal layers arose from the possibility to use diamond in semiconductor devices. I. realized this by coating various metal surfaces with diamond. A problem for some applications if the coating is not elastic enough so I aimed at the preparation of thinner contiguous diamond coating. I researched the nucleation and growth of diamond layers from CH 4 /H 2 gas mixtures on Si, SiN x, SiON surfaces and on Si/SiO 2 structure in an MW-PWCVD device.

Experimental: I examined the coatings with various techniques: laser interferometry, anisotropic chemical etching, scanning electron microscope (SEM), atomic force microscopy (AFM) and RAMAN spectroscopy. New scientific achievements: 1. Preparation of contiguous corrosive resistant diamond layer on planar Si monocrystal surface.. [1], [2], [5], [6], [7], [8], [10], [13] I prepared pinhole free diamond coatings on planar Si surfaces by optimizing the nucleation and growth times and parameters. I found the optimal nucleation and growth times to be 12 mins and 8 hours with optimal temperatures of 850 C and 850 C respectively. 2. Preparation of contiguous diamond layer on 3D structured monocrystalline Si surface. [1], [2], [5], [6], [8], [9], [11], [14] I developed the method of electric bias feedback which made the coating of non-planar surfaces possible by using computer simulation to study the electric potential on 3D structured surfaces. 3. Selective diamond deposition on Si/SiO 2 structure, preparation of a diamond layered flow meter structure. [3], [4], [5], [6], [12], [15], [16], [17] 3.1 I performed selective diamond deposition on Si/SiO 2 structure for corrosive protection coating and proposed a possible application of this method for flow meter sensor structures 3.2 With this selective diamond deposition technique I created a self-supporting direction sensitive flow meter structure from diamond. 4. Preparation of a combined Diamond/DLC protective coating. 3], [4], [16], [17], [18], [20] 4.1 I determined that the optimal layer thickness for such coatings is 150 nm.

4.2 I found that this combined Diamond/DLC layer was much more resistant against a KOH/i-propil compound then independently prepared Diamond and DLC layers of the same thicknesses used in this coating combined or single Diamond or DLC layers of the combined layer thickness would be. Further studies: Many different unresolved problem limits the applicability of diamond layers. A widely researched area is the doping and contacting diamond layers. In 2004 the Chemical research Institute of the Hungarian Academy of Sciences acquired a microwave activated plasma enhanced chemical vapor deposition (MW-PECVD) instrument capable of boron doping of diamond layers. I am using this device to study the possibilities of boron doping. The area of applicability is further enhanced by creating diamond layers on Cu, Ni and Ir surfaces which I am still researching.. Other carbon layers and the combination of those beside of diamond ones present great possibilities for further research. These layers may also be prepared with the same instrument. I will try to create carbon nanotubes and DLC layers in the future. References related to my theses: 1. H.K.Csorbai, A. Kováts, Sz. Kátai, Gy. Hárs, Cs. Dücső, E. Kálmán, P. Deák: Microwave-CVD Diamond layers on 3D structured Si for Protective Coating, Diamond and Related Materials 11, Vol. 3-6, p. 519-522, 2002 2. H.K.Csorbai, P. Fürjes, Gy. Hárs, Cs. Dücső, I. Bársony, E. Kálmán, P. Deák: Microwave-CVD Diamond Protective Coating for 3D structured Silicon Microsensors, Material Science Forum, Vol. 414-415, p. 69-73, 2003 3. H.K.Csorbai, G. Kovách, G. Pető, P. Csíkvári, A. Karacs and E. Kálmán: Combination of CVD diamond and DLC film growth with pulsed laser deposition to enhance the corrosive protection of diamond layers, Material Science Forum, Vol. 473-474, p. 67-72, 2005

4. H.K.Csorbai, G. Kovách, P. Fürjes, P. Csíkvári, A. Sólyom, Gy. Hárs and E. Kálmán: Development of self-supporting polycrystalline diamond bridge, Material Science Forum, Vols. 537-538 (2007) pp. 145-150, közlésre elfogadva, 2007 5. H.K.Csorbai, G. Kovách, G. Pető, P. Csíkvári, A. Karacs, Gy. Hárs and E. Kálmán: Diamond/DLC double layer used in corrosive protective coating, Applied Surface Science, elfogadva 6. Csorbai H, Hárs Gy., Dücső Cs., Bársony I., Kálmán E. és Deák P.: Korrózióvédő gyémántrétegek előállítása nyomásmérő szenzorokon való alkalmazás céljából, Technika folyóirat, 2002 7. Kováts A., Csorbai H., Deák P.: Mikrohullámú CVD módszerrel előállított gyémántrétegek alkalmazási lehetőségei, KOHÁSZAT Bányászati és Kohászati Lapok, 2002 Oral presentations: 8. H. Csorbai, A. Kováts, Sz. Kátai, Gy. Hárs, Cs. Dücsõ, E. Kálmán, P. Deák Corrosion protective diamond layer on flat Si surface, XI th European Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, Nitrides and Silicon Carbide, Porto, Portugália, 2000 9. H. Csorbai, A. Kováts, Sz. Kátai, Gy. Hárs, Cs. Dücső, P. Deák and E. Kálmán: MW-PECVD diamond layers on 3D structured Si for Protective Coating ISE Conference, San Francisco, USA, 2001 10. H. Csorbai, A. Kováts, Sz. Kátai, Gy. Hárs, Cs. Dücső, E. Kálmán, P. Deák: Microwave-CVD Diamond layers on 3D structured Si for Protective Coating, XII th Europian Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, Nitrides & Silicon Carbide, Budapest, 2001 11. H. Csorbai: Korrózióálló gyémántréteg előállítása, Kémiai Doktori Iskola, 2000 12. H. Csorbai: Gyémántréteg kialakítása strukturált Si felületen, Kémiai Doktori Iskola, 2001 13. H.K. Csorbai: Gyémántrétegek alkalmazásának legújabb lehetőségei, Kémiai Doktori Iskola, 2002 14. Gy. Hárs, H. Csorbai, P. Deák: Tűlyukmentes gyémántréteg előállítása MW- PECVD módszerrel II. Országos Anyagtudományi, Anyagvizsgálati és Anyaginformatikai Konferencia és Kiállítás, Balatonfüred, 1999

15. H. Csorbai, P. Fürjes, Gy. Hárs, Cs. Dücső, I. Bársony, E. Kálmán, P. Deák: Microwave-CVD Diamond Protective Coating for 3D structured Silicon Microsensors III. Országos Anyagtudományi, Anyagvizsgálati és Anyaginformatikai Konferencia és Kiállítás, Balatonfüred, 2001 16. H.K. Csorbai: Legújabb eredményeink CVD módszerrel történő gyémántleválasztás terén, PhD hallgatók II. Anyagtudományi napja, Veszprém, 2002 17. H.K.Csorbai, G. Kovách, G. Pető, P. Csíkvári, A. Karacs and E. Kálmán: Combination of CVD diamond and DLC film growth with pulsed laser deposition to enhance the corrosive protection of diamond layers, IV. Országos Anyagtudományi, Anyagvizsgálati és Anyaginformatikai Konferencia és Kiállítás, Balatonfüred, 2003 18. H.K. Csorbai, G. Kovách, Gy. Hárs, E. Kálmán: Legújabb eredményeink CVD módszerrel történő gyémántleválasztás terén ELFT Fizikus Vándorgyűlés, Szombathely, 2004 19. H.K. Csorbai, G. Kovách, P. Fürjes, P. Csíkvári, A. Sólyom, Gy. Hárs and E. Kálmán: Newest results on the field of CVD diamond deposition, V. Országos Anyagtudományi, Anyagvizsgálati és Anyaginformatikai Konferencia és Kiállítás, Balatonfüred, 2005 Patent applications: 20. Dr. Pető Gábor, Kováchné Csorbai Hajnalka, Karacs Albert, Kovách Gergely, Dr. Kálmán Erika, Dr. Deák Péter, Dr. Molnár György, Dr. Hárs György: Korrózív kémiai közegben ellenálló gyémánt- gyémántszerű szén védőrétegrendszer és előállítása, 2004.07.27, 0425399 iktatási szám, P0401509 ügyszám, MTA MFA-MTA KK- BME Other scientific papers 21. G. Kovách, H.K. Csorbai, Gy.Z. Radnóczi, Gy. Vida, Z. Pászti, G. Pető and A. Karacs: Properties of laser ablated amorphous carbon layer, Material Science Forum, Vol. 414-415, p. 127-132, 2003 22. E. Kálmán, P. Nagy, Á. Csanády, K. Papp, H. K. Csorbai, Cs. Hunyadi, J. Telegdi: AFM and SEM: competing or complementary techniques? Material Science Forum, Vol. 414-415, p. 241-251, 2003

23. G. Kovách, H.K. Csorbai, G. Dobos, A. Karacs and G. Pető: Formation and characterization of electric contacts on CVD diamond films prepared by ion implantation, Material Science Forum, 2005 24. G. Kovách, H.K.Csorbai, Gy.Z. Radnóczi, Gy. Vida, Z. Pászti, G. Pető and A. Karacs: Properties of laser ablated amorphous carbon layer, EMCR Conference, Strassbourg, Franciaország, 2001 25. G. Kovách, G. Pető, A. Karacs, M. Veres, H.K. Csorbai, A. Sólyom: Thin film carbon layers with continously changing bounding properties, Material Science Forum, Vol. 537-538 p. 207-214, nyomtatás alatt, 2007 26. G. Kovách, G. Pető, A. Karacs, Gy. Radnoczi H.K. Csorbai, L. Guczi, M. Veres, M Koos, L. Papadimitriou: Electronic and structural properties of Ar + ion bombarded diamond, elbírálás alatt

Acknowledgements: I am obliged to my consultants Dr György Hárs and Dr. Erika Kálmán for their help in my PhD work. I thank Dr Gábor Pálinkás, Dr. Péter Richter, Dr. Péter Deák and Dr. László Kocsányi for providing funding and infrastructure for my research, Dr. András Sólyom, Dr. Csaba Dücső, Dr. Gábor Pető, Gergely Kovách, Katalin Papp, Dr. Mária Deákné Tóth, Andrásné Csanády Dr. and Dr. László Nemes for their help with my experiments and their many advice. I am also grateful to the whole staff of the Department of Surface Modification and Nanostructures of the Chemical Research Center and the Surface Science Laboratory of Budapest University of Technology and Economics for I could rely on them any time I needed any kind of help.