Study of deposition of thin films by methods of computational physics

Abstract

This diploma thesis is focused on the design and application of computational physics and image analysis methods. These methods are then used to study early stages of thin films growth. The first section of this thesis is devoted to create molecular dynamics growth model. This model is used to determine the configurations of very small islands containing less than eleven atoms and to describe the coalescence of islands containing hundreds of atoms. The results from the molecular dynamics model are then used as input to the Monte Carlo model. The Monte Carlo model is then used to describe the continuous and pulsed vacuum evaporation methods. The obtained results from the Monte Carlo model are processed by image analysis methods, namely radii distribution and Quadrat Counts method.Tato práce je zaměřena na návrh a použití metod počítačové fyziky a metod zpraco- vání obrazu pro studium růstu tenkých vrstev. V první části práce věnované metodě molekulární dynamiky je vytvořen model růstu. Ten je poté použit na určení konfigurací ostrůvků, které mají méně než jedenáct atomů, a popis koalescence malých ostrůvků ob- sahujících řádově stovky atomů. Výsledky získané pomocí metody molekulární dynamiky jsou použity pro tvorbu modelu růstu tenkých vrstev metodou Monte Carlo. Tento model je následně použit pro simulaci při použití vakuového napařování se spojitým a přeru- šovaným tokem částic. Následně byly získané výsledky zpracovány metodami zpracování obrazu, konkrétně pomocí rozdělení poloměrů a metody Quadrat Counts.Department of Surface and Plasma ScienceKatedra fyziky povrchů a plazmatuMatematicko-fyzikální fakultaFaculty of Mathematics and Physic