2. septembril 2026 kl 14.15 kaitseb Mahtab Salari Mehr doktoritööd „Microstructure optimization of atomic layer deposited chromium-containing ternary compound thin films“ (Aatomkihtsadestatud kroomi sisaldavate kolmikelemendiliste õhukeste kilede mikrostruktuuri optimeerimine).
Juhendajad:
Dr. Hugo Mändar, TÜFI
Dr. Lauri Aarik, TÜFI
Dr. Taivo Jõgiaas, TÜFI
Oponendid:
Prof. Per Eklund, Uppsala Ülikool
Prof. Henrik Pedersen, Linköping Ülikool
Kokkuvõte
Kroomoksiid on tehnoloogiliselt oluline materjal oma suure kõvaduse, kulumiskindluse, korrosioonikindluse ja termilise vastupidavuse tõttu. Need omadused muudavad selle materjali kasulikuks näiteks mikroelektroonikas, MEMS-seadmetes ning kaitsvates ja optilistes katetes. Kahekomponentse kroomoksiidi (Cr-O) baasil valmistatud kilede ja katete rakendusvaldkonna avardamiseks ja tema füüsikalis-keemiliste omaduste parendamiseks kasutatakse üha rohkem kahekomponentse materjali viimist kolmekomponentseks (Cr-Me-O), kus kroomoksiidile lisatakse veel teiste metallide (näiteks Ti, Al, Zr, Cu, Hf) oksiidid. Sellised multikomponentsed materjalid võimaldavad muuta aine mikrostruktuuri (näiteks kristalliitide mõõtmed, amorfse ja kristallilise faasi vahekord) ja seeläbi ka matejali mehaanilisi, optilisi ja termilisi omadusi. Kuna aatomkihtsadestatud (ALD) üliõhukeste (paksus 10–100 nm) kroomi sisaldavate multikomponentsete oksiidkilede uuringud on vähe tehtud, siis seosed valmistamistingimuste, koostise, mikrostruktuuri ja omaduste vahel ei ole veel piisavalt teada. Antud doktoritöös uuriti erinevate Cr-Me-O tüüpi (Me=Ti, Al, Hf) õhukeste kilede ALD kasvatustingimuste ja nende füüsikaliste omaduste (struktuur, kõvadus, elastsus, murdumisnäitaja, optiline neeldumine, kuumakindlus) vahelisi seoseid. Tehti kindlaks, et Cr-Me-O tüüpi kiled on suurema kulumiskindlusega, võimaldavad saada teistsuguseid optilisi omadusi, või omavad suuremat termilist stabiilsust võrreldes Cr-O tüüpi kiledega. Näiteks Cr-Al-O kilede sisestruktuuri muutuste ilmnemist piirtemperatuur kasvas vähemalt 400 °C võrra (alates 500 °C Cr-O kilede korral). Töö näitas ka seni ALD protsessides kasutamist mitte leidnud lähteaine Cr(thd)3 abil tehtavate sadestusprotsesside head korratavust Cr-O kilede kasvatamisel.
Kaitsmist saab jälgida Zoomis: doktoritöö kaitsmine (kohtumise ID: 953 058 8152, pääsukood: kaitsmine).
