Tenké vrstvy v lékařství

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra přírodovědných oborů

Anotace:

Přehled CVD a PVD depozičních technologií. Lasery pro materiálový výzkum, tenké

laserové vrstvy, mechanizmus růstu vrstev, analýza vlastnosti povrchů. Aplikace

tenkých vrstev v medicíně a vhodné technologie jejich přípravy. Příklady -

pokrytí zubních implantátů, pokrytí umělých srdečních chlopní, pokrytí cévních

náhrad. Laserové technologie přípravy biokompatibilních vrstev a organických

vrstev pro lékařství a senzory.

Požadavky:

Zápočet: aktivní účast na řešení úloh při cvičeních

Zkouška: splnění podmínek zápočtu, prokázání znalostí odpovídajících

odpřednášené látce

Osnova přednášek:

1. Rozdíl mezi PVD a CVD depozičními technologiemi, kritéria pro výběr

depozičních technologií, hlavní PVD tenkovrstvové technologie, principy

2. Hlavní CVD tenkovrstvové technologie, principy, výhody a nevýhody

hlavních představitelů PVD a CVD metod (rychlost růstu vrstev, energie částic, tlaková kritéria, omezení, velikost plochy?)

3.Napařovací a naprašovací metody (diodové naprašování, magnetron RF,

DC,?), princip, omezení , depoziční metody - IBAD, sol- gel, iontové plátování,depoziční metody - MBE, ECR, LPE

4.Lasery a jejich aplikace v materiálovém výzkumu, graf technologie-

intenzita laserového záření- délka laserového impulsu, pulsní laserová depozice,princip, výhody, nevýhody, požadavky na konstrukci PLD zařízení (komora, optika,vákuum, diagnostika,?)

5.Fokuzace laserového svazku (gausovský svazek, excimerový laser,

divergence, minimální spot, fokuzační délka,?), interakce laserového záření s terčem, modely, femtosekundová ablace, transport částic z terče- plazmový

obláček

6.Analýza a šíření plazmového obláčku (CCD kamera, umístění podložky, vliv

tlaku, spotu,?.), požadavky na podložky pro růst epitaxních vrstev

7. Analýza vlastností vrstev - rozdělení metod, analýza vrstev pomocí XRD

(Bragg Brentanno, rocking curve,..), FTIR, Raman, Analýza vrstev - morfologie-SEM, AFM, STM, analýza vrstev - složení - XPS, ESCA, Analýza vrstev - složení -WDX, RBS

8.Optické metody pro charakterizaci vrstev (elipsometrie, transmise,

optická propustnost a odrazivost, šířka zakázaného pásu, index lomu, mikroskopy,SNOM, luminiscence,?)

9.Mechamismus růstu vrstev (Frank- van der Merve, Volmer Veber, Stranski-

Krastanov) , homoepitaxe, heteroepitaxe

10.Supravodivé a feroelektrické vrstvy, buffer vrstvy, vrstvy diamantu-

podobné, tvrdé CNx vrstvy, vrstvy ZnO, planární optické tenkovrstvé vlnovody,planární a kanálkové lasery , depozice PLD na velké plochy, speciální experimenty

11. MALDI, MAPLE, organické vrstvy, čidla pro detekci plynů, Lékařské

aplikace laserových tenkých vrstev (vrstvy HA, DLC, pokrytí protéz, srdečních chlopní,?), rozdělení biokompatibilních materiálů,

12.Hybridní laserové depoziční systémy (RF výboje, magnetron, ?),

gradientní a kompozitní vrstvy

13. Rezerva

Osnova cvičení:

Souběžně s přednáškami

Cíle studia:

Seznámit s depozičními technologiemi tenkých vrstev s důrazem na laserové metody. Seznámit s aplikacemi vrstev v lékařství.

Studijní materiály:

[1] Chrisey D.B., Hubler G.K.: Pulsed Laser Deposition of Thin Films, Wiley and

Sons Inc., 1994,

[2] Mattox D.M.: Handbook of PVD Processing, Noyes Publications, 1998

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: