dr hab. inż. Robert Bogdanowicz
Employment
- Associate professor at Department of Metrology and Optoelectronics
- Team Leader at https://www.diamondized.eu/
- Head of the Laboratory of Innovative Materials and Elements CZT Pomorze at Gdańsk University of Technology
Publications
Filters
total: 239
Catalog Publications
Year 2002
-
Diagnostyka ramanowska w procesie wytwarzania polimerów hybrydowych dla optoelektroniki.
PublicationPrzeprowadzono badanie procesu technologicznego zol-żel zastosowanego do wytwarzania cienkowarstwowych materiałów optoelektronicznych. Zaproponowano efektywne konfiguracje systemów ramanowskich, które umożliwiają dokonywanie pomiarów dla różnych postaci badanego materiału.
-
Komplementarne metody optyczne do badania struktury molekularnej nowoczesnych materiałów dla optoelektroniki.
PublicationZastosowano komplementarne metody optyczne: spektroskopię ramanowską oraz spektroskopię w podczerwieni do badania reakcji zachodzących w czasie wytwarzania polimerów hybrydowych. Umożliwiło to uszczegółowienie opisu reakcji hydrolizy monomerów w trakcie żelowania.
-
Raman investigation of sol-gel-derived hybrid polymers for optoelectronics
PublicationPrzedstawiono wykorzystanie spektroskopii ramanowskiej do kompleksowej diagnostyki polimerów hybrydowych stosowanych w optoelektronice. Zbadano efektywność kolejnych etapów procesu technologicznego: od monomerów do etapu produktu finalnego - cienkich warstw.
Year 2003
-
Chromatic monitoring technique for thickness measurementof thin transparent films.IV Workshopon Atomic and Molecular Physics.
PublicationW pracy opisano nową technikę monitorowania grubości cienkich warstw podczas procesu ich syntezy. Jest to optyczna metoda oparta na zdegenerowanej analizie widmowej tzw. modulacji chromatycznej. Umożliwia ona precyzyjny ciągły pomiar zmian grubości wzrastających warstw stosowanych w optyce.
-
Raman investigation of minor component reaction during polymer synthesisprocess. IV Workshop on Atomic and Molecular Physics.
PublicationWykonano badania ramanowskie reakcji zachodzących podczas procesu wytwarzania polimerów hybrydowych w ich części organicznej. Optyczne monitorowanie przebiegu reakcji w czasie rzeczywistym umożliwiło zbadanie ich efektywności oraz czasu trwania. Wyjaśniono też rolę katalizatorów.
-
Raman scattering measurements in monitoring of polymer synthesis process
Publication -
Raman scattering measurements in monitoring of polymer synthesis process. Lightmetry 2002 : Metrology and Testing Techniques Using Light.
PublicationW artykule omówiono możliwości wykorzystania pomiarów ramanowskich do monitorowania w czasie rzeczywistym przebiegu procesów syntezy materiałów polimerowych. Wykorzystano sondy światłowodowe do sprzęgnięcia aparatury pomiarowej z typowym stanowiskiem technologicznym. Pomiary miały charakter zdalny, nieniszczący i niezakłócający przebieg reakcji.
Year 2004
-
Diagnostics of cvd process by means of optical emission spectroscopy.
PublicationZastosowano optyczną spektroskopię emisyjną do badania w trybie in-situ dysocjacji cząsteczek oraz wzbudzenia i jonizacji atomów wodoru podczas procesu syntezy cienkich warstw diamentowych metodą chemicznego osadzania z par gazowych wspomaganego plazmą mikrofalową (mPACVD). Zbudowano tor światłodowy, umożliwiający sprzężenie komory CVD z systemem spektroskopowym i wykonywanie pomiarów bezinwazyjnych. Wykonano pomiary spektralne...
-
Diagnostyka procesu CVD metodą optycznej spektroskopii emisyjnej. Diagnostics of CVD process by means of optical emission spectroscopy.
PublicationZastosowano optyczną spektroskopię emisyjną do badania w trybie in-situ dysocjacji cząsteczek oraz wzbudzenia i jonizacji atomów wodoru podczas procesu syntezy cienkich warstw diamentowych metodą chemicznego osadzania z par gazowych wspomaganego plazmą mikrofalową (mPACVD). Zbudowano tor światłowodowy, umożliwiający sprzężenie komory CVD z systemem spektroskopowym i wykonywanie pomiarów bezinwazyjnych. Wykonano pomiary spektralne...
-
Optical measurements for thin oil film investigation in rheometric processes.
PublicationPrzedmiotem badań jest pomiar parametrów cienkiej warstwy oleju silikonowego AK106, powstającej na ścianach dyszy w trakcie procesu reologicznego wyciskania do form past ceramicznych, przygotowywanych ze sproszkowanego tlenków wodorotlenków AlOOH oraz oleju AK106. Parametrami badanymi były: grubość warstwy oleju, charakterystyka reflektancyjna pasty oraz skład mieszaniny. Przedstawione zagadnienie ma istotne znaczenie dla rozwoju...
-
Optoelektroniczne metody pomiaru grubości cienkich transparentnych warstw wytwarzanych w procesach próżniowych.
PublicationW artykule opisano problemy związane z określaniem grubości cienkich transparentnych warstw dielektrycznych, syntetyzowanych w procesach próżniowych. Przedstawiono stosowane metody pomiarowe, szczególny nacisk kładąc na techniki optoelektroniczne, oparte na badaniu interferencji i zmiany stanu polaryzacji światła w wyniku oddziaływania z cienką warstwą oraz na analizie spektralnej. Opisano praktyczne układy, umożliwiające pomiary...
-
Pomiary grubości cienkich warstw metodą modulacji chromatycznej.
PublicationTematem artykułu jest pomiar grubości struktur cienkowarstwowych szerokostosowanych w optoelektronice, transparentnych warstw dielektrycznych. Grubość jest najistotniejszym parametrem warstwy i determinuje jej właściwościoptyczne. Metoda pomiaru grubości cienkich warstw powinna być bezkontaktowa, nieniszcząca, niekosztowna oraz odporna na zakłócenia
Year 2005
-
Optical monitoring of thin oil film thickness in extrusion processes
PublicationPraca porusza problem pomiaru grubości cienkiej warstwy przyściennej -oleju, podczas procesu wyciskania ceramiki modelowej. Szczegółowo opisuje zjawiska fizyczne zachodzące w warstwie przyściennej oraz dynamiczne parametry wykorzystywane do oceny grubości. Autorzy opisują także metodę pomiaru oraz konstrukcję układów pomiarowych.
-
Optyczny tester chropowatości powierzchni szyb samochodowych
PublicationSzyby samochodowe w okresie eksploatacji ulegają uszkodzeniom czego wynikiem są kratery i zarysowania. Obecnie, stan powierzchni szyb samochodowych oceniany jest subiektywnie przez pracowników stacji diagnostycznych. Nie istnieją normy określające sposób badania chropowatości powierzchni szyb ani też przepisy, na postawie których można by określać jakość powierzchni eksploatowanej szyby. Zaproponowano metodę oceny stanu powierzchni...
-
Raman spectroscopy in investigation of rheometric processes
PublicationPraca porusza problem analizy cienkiej warstwy przyściennej -oleju za pomocą spektroskopii ramanowskiej. Parametry (grubość, struktura chemiczna) cienkiej warstwy przyśniennej są istotną informacją do oceny przebiegu procesu wyciskania past modelowych. Zaprezentowano wyniki pomiarów oraz konstrukcje ramanowskich układów pomiarowych.
-
Raman spectroscopy in investigation of rheometric processes
Publication
Year 2006
-
Optoelectronic monitoring of plasma discharge optimized for thin diamond film synthesis
PublicationPraca dotyczy optoelektronicznego monitoringu wyładowań jarzeniowych podczas syntezy diamentu cienkowarstwowego. Analizę składu plazmy wykonano za pomoca optycznej spektroskopii emisyjnej. Badania mają na celu zdalne określenie składu plazmy oraz jego wpływu na systezę warstw diamentopodobnych.
-
Raman modular system with fibre-optic probes for remote monitoring of CVD process
PublicationW pracy opisano konstrukcję modułowego spektroskopu ramanowskiego umożliwiającego monitorowanie wzrostu warstw w procesach CVD. Przedstawiono rezultaty testów skostruowanego układu oraz wstępne wyniki pomiarów warstw diamentowych.
-
Wytłaczanie past ceramicznych - optyczny monitoring poślizgu przyściennego
PublicationPrzedmiotem niniejszej pracy jest optyczna metoda spektroskopii reflektancyjnej do pomiaru in situ grubości warstwy przyściennej w procesie wytłaczania past ceramicznych, którą można stosować bez zakłócania przebiegu procesu. Może ona znaleźć zastosowanie do dostarczania danych w analizie i modelowaniu procesu wytłaczania, a także do kontroli on-line przebiegu procesu produkcyjnego.
Year 2007
-
Design and simulation of excitation laser system for in-situ Raman monitoring
PublicationPraca opisuje projekt oraz kontrukcję laserowego pobudzania próbek cienkowarstwowych. Zaprezentowana modelowanie optyczne systemu pobudzania oraz konfigurację prototypu. Układ znajdzie zastosowanie w długoogniskowym spektroskopie ramanowskim pracującym na stanowisku PA CVD.
-
Elipsometric data analysis used in on-line metal passivation monitoring
PublicationWykorzystano technikę elipsometrii monochromatycznej do opisu on-line warstw tlenkowych, elektroosadzanych na miedzi. Elipsometria jest w stanie dostarczyć informacji odnośnie grubości i współczynników załamania światła układów warstwowych, jednakże wymagane w tym celu jest zbudowanie matematycznego modelu odwzorowującego stałe optyczne układu badanego. W powyższej pracy przedyskutowane zostały różne metody dopasowywania modelu...
-
Ellipsometric data analysis used in on-line metal passivation monitoring
Publication -
Synteza warstw diamentowych do zastosowań optoelektronicznych
PublicationDiamenty stosowane w optoelektronice i sensoryce syntetyzowane są w próżni przy użyciu plazmy niskotemperaturowej. Nanostruktury powstają przez wzrost struktur z molekuł, a nawet atomów. Wytwarzanie nanostruktur wymaga precyzyjnego monitoringu procesu syntezy. Optoelektroniczne metody pomiarowe zapewniają kontrolę wzrostu warstw oraz ocenę in situ parametrów materiałowych. W artykule przedstawiono optoelektroniczne metody badania...
-
WOPT-uniwersalny system do analizy i symulacji widm optycznych cienkich struktur dielektrycznych
PublicationPrzedstawiono system WOPT umożliwiający symulację złożonych, dielektrycznych powłok cienkowarstwowych. Oprogramowanie służy zarówno do projektowania specjalistycznych wielowarstwowych powłok optycznych jak i do kontroli parametrów gotowych produktów cienkowarstwowych. Za pomocą programu można wykonać analizę grubości oraz optycznych parametrów materiałowych powłok dielektrycznych na postawie wykonanych pomiarów spektralnych. Wykonano...
Year 2008
-
Fiber-optic temperature sensor using low-coherence interferometry
Publication -
Investigation of H2:CH4 plasma composition by means of spatially resolved optical spectroscopy
PublicationThe system based on spatially resolved optical emission spectroscopy dedicated for in situ diagnostics of plasma assisted CVD processes is presented in this paper. Measurement system coupled with chemical vapour deposition chamber by dedicated fiber-optic paths enables investigation of spatial distribution of species densities (Hx, H+, CH, CH+) during chemical vapour deposition process. Experiments were performed for a various...
-
Optical and chemical characterization of thin TiNx films deposited by DC-magnetron sputtering
PublicationThin titanium nitride (tinx) films were deposited on silicon substrates by means of a reactive dc-magnetron plasma. Layers were synthesized under various conditions of discharge power and nitrogen flows in two operation modes of the magnetron (the so-called "balanced" and "unbalanced" modes). The optical constants of the tinx films were investigated by spectroscopic ellipsometry (se). X-ray photoelectron spectroscopy (xps) was...
-
Optoelektroniczne narzędzia do badania in-situ przebiegu procesu syntezy cienkich warstw diamentopodobnych
PublicationW pracy przedstawiono optoelektroniczny system do diagnostyki in-situ plazmowych procesów CVD, wykorzystywanych do wytwarzania cienkich warstw diamentopodobnych. W systemie zastosowano przestrzenną optyczną spektroskopię emisyjną SR-OES i spektroskopię ramanowską. Pozwala to na jednoczesne badanie rozkładu cząstek w plaźmie i parametrów rosnącej warstwy. Opisano konstrukcję systemów pomiarowych, sprzęgniętych z komorą CVD za pomocą...
-
Optoelektroniczne narzędzia do badania in-situ przebiegu procesu syntezy cienkich warstw diamentopodobnych
PublicationPrzedstawiono optoelektroniczny system do diagnostyki in-situ plazmowych procesów CVD, wykorzystywanych do wytwarzania cienkich warstw diamentopodobnych. W systemie zastosowano przestrzenną optyczną spektroskopię emisyjną SR-OES i spektroskopię ramanowską. Pozwala to na jednoczesne badanie rozkładu cząstek w plaźmie i parametrów rosnącej warstwy. Opisano konstrukcję systemów pomiarowych, sprzęgniętych z komorą CVD za pomocą dedykowanych...
-
Reactive deposition of TiNx layers in a DC-magnetron discharge
PublicationTiNx layers have been deposited in 'balanced mode' and 'unbalanced mode' of a reactive DC-magnetron plasma (carrier gas argon, reactive gas nitrogen) under different conditions. Discharge power and reactive gas flow have been varied. The layers have been examined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), X-ray reflectometry (XR), and spectroscopic ellipsometry (SE). The results of the layer analyses were combined with plasma investigations...
-
System optoelektroniczny do kontroli procesów μPA CVD
PublicationPrzedstawiono prototyp optoelektronicznego systemu do monitorowania in-situ procesu CVD, wspomaganych plazmą mikrofalową. System składa się z układu optycznej spektroskopii emisyjnej OES oraz specjalizowanego spektroskopu ramanowskiego RS. Umożliwia on równoczesne monitorowanie składu plazmy oraz określanie dynamiki wzrostu i zawartości defektów warstwy. Przedstawiono wyniki badań przebiegu procesu wytwarzania warstw diamentopodobnych...
Year 2009
-
Ellipsometric study of oxide formation on Cu electrode in 0.1 M NaOH
Publication -
Ellipsometry study of oxide formation on Cu electrode in 0.1 M NaOH
PublicationPrzedstawiono przykład zastosowania techniki elipsometrii monochromatycznej w celu określenia dynamiki wzrostu warstw tlenkowych i wodorotlenkowych na miedzi w środowisku 0.1M NaOH. Badania te stanowią część projektu skupiającego się na oznaczeniu fizycznych i elektrycznych własności tlenku miedzi (I) oraz tlenku miedzi (II) podczas procesu formowania się warstwy. Jednoczesne pomiary elipsometryczne i impedancyjne są nowatorskie...
-
Long-working-distance Raman system for monitoring of uPA ECR CVD process of thin diamond/DLC layers growth
PublicationW artykule przedstawiono konstrucję systemu optoelektronicznego do monitoringu ramanowskiego in-situ procesu μPA ECR CVD (ang.: Microwave Plasma Assisted Electron Cyclotron Resonance Chemical Vapour Deposition), stosowanego do osadzania cienkich warstw diamentowych i diamentopodobnych DLC. System ma budowę modułową i wyposażony jest w dedykowane sondy optyczne. Przedstawiono wyniki pomiarów testowych, potwierdzjące, że system posiada...
-
Optoelectronic system for investigation of cvd diamond/DLC layers growth
PublicationDevelopment of the optoelectronic system for non-invasive monitoring of diamond/DLC (Diamond-Like-Carbon) thin films growth during μPA ECR CVD (Microwave Plasma Assisted Electron Cyclotron Resonance Chemical Vapour Deposition) process is described. The system uses multi-point Optical Emission Spectroscopy (OES) and long-working-distance Raman spectroscopy. Dissociation of H2 molecules, excitation and ionization of hydrogen atoms...
-
Optoelektroniczny monitoring stanu wzbudzenia plazmy niskotemperaturowej w procesach syntezy optycznych warstw diamentopodobnych
PublicationZrealizowana praca jest jednym z głównych zadań wieloletniego projektu badawczego z zakresu syntezy warstw diamentopodobnych. Celem bezpośrednim pracy było określenie rozkładu wzbudzenia plazmy w komorze technologicznej stanowiska PA ECR CVD. Głównym celem było opracowanie optoelektronicznego systemu pomiarowego, na którego potrzeby zastosowano przestrzennie selektywną optyczną spektroskopię emisyjną dedykowaną do badania procesu...
-
Physical properties of homogeneous TiO2 films prepared by high power impulse magnetron sputtering as a function of crystallographic phase and nanostructure
PublicationOptical, photo-electrochemical, crystallographic and morphological properties of TiO2 thin films prepared by high power impulse magnetron sputtering at low substrate temperatures (<65 ◦C) without post-deposition thermal annealing are studied. The film composition-anatase, rutile or amorphous TiO2-is adjusted by the pressure (p ∼ 0.75-15 Pa) in the deposition chamber. The different crystallographic phases were determined with grazing...
-
Physical properties of homogeneous TiO2films prepared by high power impulse magnetron sputtering as a function of crystallographic phase and nanostructure
Publication
Year 2010
-
Effect of nitrogen doping on TiOxNy thin film formation at reactive high-power pulsed magnetron sputtering
PublicationThe paper is focused on a study of formation of TiOxNy thin films prepared by pulsed magnetron sputtering of metallic Ti target. Oxygen and nitrogen were delivered into the discharge in the form of reactive gases O2 and N2. The films were deposited by high-power impulse magnetron sputtering working with discharge repetition frequency f = 250 Hz at low (p = 0.75 Pa) and high (p = 10 Pa) pressure. The substrates were on floating...
-
Effect of nitrogen doping on TiOxNythin film formation at reactive high-power pulsed magnetron sputtering
Publication -
Monitoring ramanowski wzrostu cienkich warstw węglowych-studium
PublicationPrzedstawiono wybrane problemy diagnostyki ramanowskiej in-situ wzrostu cienkich warstw węglowych w prózniowym procesie CVD, w szczególności problemy doboru długości fali lasera oraz konstrucji głowic optycznych. Opisano system pomiarowy zrealizowany w Katedrze Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych PG. Przedstawiono wyniki wstępnych pomiarów oraz ich interpretację.
-
Monitoring ramanowski wzrostu cienkich warstw węglowych-studium
PublicationPrzedstawiono zagadnienia monitorowania in-situ prózniowego procesu wzrostu cienkich warstw węglowych, a w szczególności diamentowych i diamentopodobnych DLC. Zastosowanie pomiarów ramanowskich umożliwia zbadanie struktury warstwy na poziomie molekularnych (zawartości faz węglowych sp2 i sp3, a także defektów wodorowych). Użycie spektroskopii in-situ podczas procesu syntezy pozwala monotorować poprawność przebiegu procesu i opracować...
-
Optoelectronic system for monitoring of thin diamond layers growth
PublicationDevelopment of the optoelectronic system for monitoring of diamond/DLC (Diamond-Like-Carbon) thin films growth during mu PA ECR CVD (Microwave Plasma Assisted Electron Cyclotron Resonance Chemical Vapour Deposition) process is described. The multi-point Optical Emission Spectroscopy (OES) and Raman spectroscopy were employed as non-invasive optoelectronic tools. Dissociation of H-2 molecules, excitation and ionization of hydrogen...
-
Optoelektroniczny system przestrzennego monitoringu wzbudzenia plazmy w procesach syntezy optycznych warstw diamentopodobnych
PublicationPrzedmiotem pracy jest optoelektroniczny system do badania wzbudzenia plazmy mikrofalowej w procesie syntezy warstw DLC (ang. Diamond Like-Carbon). W komunikacie zaprezentowano budowę systemu do przestrzennego monitoringu stanu wzbudzenia plazmy podczas procesu CVD. System SR-OES (ang. Spatially Resolved Optical Emission Spectroscopy) umożliwia określanie rozkładu wzbudzenia cząstek w przestrzeni komory i na tej podstawie wybrania...
Year 2011
-
Deposition of thin titanium–copper films with antimicrobial effect by advanced magnetron sputtering methods
Publication -
Dynamic Study of Dual High-Power Impulse Magnetron Sputtering Discharge by Optical Emission Imaging
Publication -
Ellipsometric study of carbon nitride films deposited by DC-magnetron sputtering
Publication -
Ellipsometric study of carbon nitride films deposited by DC-magnetron sputtering
PublicationWe report the optical properties of a carbon nitride (CNx) film as a function of nitrogen concentration (N/C) of the deposited film. As nitrogen concentration is increased (N/C ratio) in a CNx film, the refractive index and band gap also increase. The real and imaginary parts, n and k (refractive index and extinction coefficient) of the complex refraction index of carbon nitride films were determined by spectroscopic ellipsometry...
-
Growth and properties of Ti-Cu films with respect to plasma parameters in dual-magnetron sputtering discharges
Publication -
Surface-Plasmon-Coupled Emission of Rhodamine 110 in a Silica Nanolayer
PublicationThe first observation of strong directional surface-plasmon-coupled emission (SPCE) of Rhodamine 110 in silica nanofilms deposited on silver nanolayers is reported. The preparation of the material is described in detail. The intensity of SPCE exceeds 10 times that of free space fluorescence and total linear light polarization in the SPCE ring is observed. A new experimental setup and an original data collection method is presented....
Year 2012
-
Application of BDD thin film electrode for electrochemical decomposition of heterogeneous aromatic compounds
PublicationThe aim of the presented study is to investigate the applicability of electrochemical oxidation of aromatic compounds containing heteroatoms, e.g. waste from production of pesticides or pharmaceutics, at a borondoped diamond (BDD) electrode. The BDD electrodes were synthesized by microwave plasma enhanced chemical vapour deposition (MW PE CVD). Investigation of the electrode surface by optical microscopy and scanning electron microscopy...
-
Determination of chemical oxygen demand (cod) at boron-doped diamond (bdd) sensor by means of amperometric technique
PublicationA boron-doped diamond (BDD) sensor was proposed for effective detection of chemical oxygen demand (COD) by means of amperometric technique. Thin boron doped diamond active sensor layer was deposited on Si wafer and glassy carbon substrate by Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (MW PE CVD). The structure of BDD was confirmed by Raman spectra analysis. Broad Raman bands centered at 482 cm-1 and 1219 cm-1 are typical...
-
Determination of Chemical Oxygen Demand (COD) at Boron-doped Diamond (BDD) Sensor by Means of Amperometric Technique
PublicationA boron-doped diamond (BDD) sensor was proposed for effective detection of chemical oxygen demand (COD) by means of amperometric technique. Thin boron doped diamond active sensor layer was deposited on Si wafer and glassy carbon substrate by Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (MW PE CVD). The structure of BDD was confirmed by Raman spectra analysis. Broad Raman bands centered at 482 cm-1 and 1219 cm-1 are typical...
-
Effect of mid-frequency discharge assistance on dual-high power impulse magnetron sputtering
Publication -
Electrochemical oxidation of ionic liquids at highly boron doped diamond electrodes
PublicationUtlenianie elektrochemiczne przy zastosowaniu elektrod diamentowych wysoko domieszkowanych borem (BDD) było badane pod względem przydatności do utylizacji roztworów zawierających ciecze jonowe (ILs). Dwustronne elektrody Si/BDD przygotowano metodą chemicznego osadzania z fazy lotnej wspomaganego plazmą (MW PE CVD). Badanie przy użyciu skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) potwierdziło, że wytworzone warstwy były ciągłe i miały...
-
Electrochemical oxidation of ionic liquids at highly boron doped diamond electrodes
Publication -
Plasma diagnostics of low pressure high power impulse magnetron sputtering assisted by electron cyclotron wave resonance plasma
Publication -
Surface Plasmon-Coupled Emission of Rhodamine 110 Aggregates in a Silica Nanolayer
PublicationFirst analysis of strong directional surface plasmon-coupled emission(SPCE) of ground-state formed intermolecular aggregates of Rhodamine 110 (R110) insilica nanofilms deposited on silver nanolayers is reported. Until now, the processes ofenergy transport and its trapping due to aggregate formation have not been studied in the presence of SPCE. A new approach to multicomponent systems with weakly and strongly fluorescent centers...
Year 2013
-
Amperometric sensing of chemical oxygen demand at glassy carbon and silicon electrodes modified with boron-doped diamond
Publication.A boron-doped diamond (BDD) sensor is proposed for effective detection of chemical oxygen demand (COD) by means of amperometric technique. Boron-doped diamond thin films, acting as active sensors, were deposited on both silicon wafer and glassy carbon (GC) substrates by microwave plasma assisted chemical vapour deposition. SEM micrographs showed that BDD–Si displays triangle-faceted crystallites ca. 0.5–3 μm in size, while BDD–GC...
-
Amperometric sensing of chemical oxygen demand at glassy carbon and silicon electrodes modified with boron-doped diamond
Publication -
Electrochemical oxidation of sulphamerazine at boron-doped diamond electrodes: Influence of boron concentration
Publication -
Electrochemical oxidation of sulphamerazine at boron-doped diamond electrodes: Influence of boron concentration
PublicationThe boron-doped diamond (BDD) electrodes with different boron concentrations have been tested as electrode material for sulphamerazine (SRM) oxidation in water solution. An investigation of the electrode morphology and molecular structure was carried out using high resolution scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy. Electrochemical results showed clearly that the kinetics and efficiency of SRM oxidation were dependent...
-
Influence of the boron doping level on the electrochemical oxidation of the azo dyes at Si/BDD thin film electrodes
PublicationIn this study the efficiency of electrochemical oxidation of aromatic pollutants, such as reactive dyes, at boron-doped diamond on silicon (Si/BDD) electrodes was investigated. The level of [B]/[C] ratio which is effective for the degradation and mineralization of selected aromatic pollutants, and the impact of [B]/[C] ratio on the crystalline structure, layer conductivity and relative sp3/sp2 coefficient of a BDD electrode were...
-
In-situ optical diagnostics of boron-doped diamond films growth
PublicationInterferometry is a desirable method for in-situ measurement of thin, dielectric film growth, as it don't modify conditions of film deposition. Here we present interferometrical measurements of thickness of doped diamond films during Chemical Vapor Deposition (CVD) process. For this purpose we used a semiconductor laser with a 405nm wavelength. Additional ex-situ measurement using spectral interferometry and ellipsometry...
-
Laser reflectance interferometry system with a 405 nm laser diode for in-situ measurement of CVD diamond thickness
PublicationIn situ monitoring of the thickness of thin diamond films during technological processes is important because it allows better control of deposition time and deeper understanding of deposition kinetics. One of the widely used techniques is laser reflectance interferometry (LRI) which enables non-contact measurement during CVD deposition. The authors have built a novel LRI system with a 405 nm laser diode which achieves better...
-
Nucleation and growth of CVD diamond on fused silica optical fibres with titanium dioxide interlayer
PublicationNucleation and growth processes of thin diamond films on fused silica optical fibres have been investigated. Fibres were coated with diamond film using microwave plasma enhanced chemical vapour deposition (µPE CVD) system. Since the growth of diamond on the fused silica glass requires high seeding density, two types of glass pre-treatment were applied: titanium dioxide (TiO2) interlayer deposition and sonication in nanodiamond...
-
Role of nitrogen in evolution of sp2/sp3 bonding and optical band gap in hydrogenated carbon nitride
PublicationDrastic changes in the bonding are found in amorphous hydrogenated carbon nitride (a-CNx:H) film as a function of nitrogen concentration (or N/C ratio). The total C-sp3 fraction and hardness shows a sharp decrease (at N/C = 0.40) whereas optical band gap and resistivity shows a gradual increase as nitrogen concentration increases from 0.07 to 0.58. Raman spectrum of a-CNx:H film is fitted with both Gaussian (integrated intensity...
-
Role of nitrogen in optical and electrical band gaps of hydrogenated/hydrogen free carbon nitride film
PublicationWe report the optical and electrical band gap energy of amorphous hydrogenated carbon nitride (a-HCNx) and carbon nitride (a-CNx) as a function of nitrogen concentration (N/C). The optical band gap of a-HCNx and a-CNx films has been determined by means of Ellipsometry and UV-VIS. Both optical and electrical band gaps increase with elevated nitrogen concentration. Experimentally obtained electrical band gap is compared with the...
-
Spatial characterization of H 2: CH 4 dissociation level in microwave ECR plasma source by fibre-optic OES
PublicationSpatially resolved optical emission spectroscopy (SR-OES) was used to investigate microwave activated H2/Ar/CH4 plasma under conditions of the electron cyclotron resonance (ECR). The chemistry and composition of the gas phase were studied using self-designed fibre-optic system with echelle type spectrometer during CVD deposition of polycrystalline diamond. One-dimensional intensity profiles of the main species were collected along...
Year 2014
-
Characterization of Optical and Electrical Properties of Transparent Conductive Boron-Doped Diamond thin Films Grown on Fused Silica
PublicationA conductive boron-doped diamond (BDD) grown on a fused silica/quartz has been investigated. Diamond thin films were deposited by the microwave plasma enhanced chemical vapor deposition (MW PECVD). The main parameters of the BDD synthesis, i.e. the methane admixture and the substrate temperature were investigated in detail. Preliminary studies of optical properties were performed to qualify an optimal CVD synthesis and film parameters...
-
Direct amination of boron-doped diamond by plasma polymerized allylamine film
PublicationA novel microwave pulsed-plasma based method for the modification of the hydrogen-terminated polycrystalline boron-doped diamond (BDD) with a thin film of polymerized allylamine (PPAAm) is reported. A modified BDD surface is resistant to hydrolysis and delamination and is characterized by a high density of positively charged amino groups. Pulsed microwave plasma was applied to improve the degree of cross-linking and bonding of...
-
Dynamic Electrochemical Impedance Spectroscopy (DEIS) as a Tool for Analyzing Surface Oxidation Processes on Boron-Doped Diamond Electrodes
PublicationSurface oxidation processes play a key role in understanding electrochemical properties of boron-doped diamond (BDD) electrodes. The type of surface termination groups, which create the potential window of electrolytic water stability or hydrophobicity, influences such properties. In this study the kinetics of oxidation process under anodic polarization were studied in situ by means of Dynamic Electrochemical Impedance Spectroscopy...
-
Local impedance imaging of boron-doped polycrystalline diamond thin films
PublicationLocal impedance imaging (LII) was used to visualise surficial deviations of AC impedances in polycrystalline boron-doped diamond (BDD). The BDD thin film electrodes were deposited onto the highly doped silicon substrates via microwave plasma-enhanced CVD. The studied boron dopant concentrations, controlled by the [B]/[C] ratio in plasma, ranged from 1 × 1016 to 2 × 1021 atoms cm−3. The BDD films displayed microcrystalline structure,...
-
Local impedance imaging of boron-doped polycrystalline diamond thin films
Publication -
Novel Functionalization of Boron-Doped Diamond by Microwave Pulsed-Plasma Polymerized Allylamine Film
PublicationWe report the novel modification of a hydrogen-terminated polycrystalline boron-doped electrode with a microwave pulsed-plasma polymerized allylamine. Boron-doped diamond (BDD) was coated with a very thin layer of adherent cross-linked, pinhole- and additive-free allylamine plasma polymer (PPAAm) resistant to hydrolysis and delamination and characterized by a high density of positively charged amino groups. The pulsed microwave...
-
Optical and structural properties of polycrystalline CVD diamond films grown on fused silica optical fibres pre-treated by high-power sonication seeding
PublicationIn this paper, the growth of polycrystalline chemical vapour deposition (CVD) diamond thin films on fused silica optical fibres has been investigated. The research results show that the effective substrate seeding process can lower defect nucleation, and it simultaneously increases surface encapsulation. However, the growth process on glass requires high seeding density. The effects of suspension type and ultrasonic power were...
-
Optical properties of boron-doped nanocrystalline diamond films studied by spectroscopic ellipsometry
PublicationThe optical properties of boron-doped nanocrystalline diamond films, coated using Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition (μPE CVD) system, were analyzed by spectroscopic ellipsometry. Diamond films were deposited on silicon substrates. The ellipsometry data (refractive index (n(λ)), extinction coefficient (k(λ)) were modeled using dedicated software. Evolution of the optical structure with boron doping was observed...
-
Thickness and structure change of titanium (IV) oxide thin films synthesized by the sol–gel spin coating method
PublicationTitanium dioxide is a well-known material in nanotechnology, while it provides new opportunities due to its interesting properties, for example, as a semiconductor with a quite significant forbidden band gap energy of 3.2 eV. In this study, thin films of titanium dioxide (TiO2) were synthesized in amorphous and crystallographic systems using the sol–gel process. Atomic Force Microscopy (AFM), Raman spectroscopy and X-ray diffraction...
-
Thin CVD diamond films - synthesis, properties, applications
PublicationThe basic model of diamond films growth, in the low pressure synthesis, deposition from the CVD gas phase, is the mixture of hydrocarbon gas in presence with activated hydrogen and its nucleation on the substrate as a result of pyrolysis reaction. It allows to cross the great energetic barrier between graphite and diamond. High pressure and temperature are replaced by change of electronic structure of atoms into gas precursors...
Year 2015
-
Advancements in Diamond-Like Carbon Coatings
PublicationAn essential resource for engineers and scientists in the coatings field, providing an in-depth examination of current and advanced technologies for industrially oriented nanoceramic and nanocomposite coatings
-
Deposition and characterization of organic polymer thin films using a dielectric barrier discharge with different C2Hm/N2 (m = 2, 4, 6) gas mixtures
PublicationOrganic polymer thin films have been deposited on Si(100) and aluminum coated glass substrates by a dielectric barrier discharge (DBD) operated at medium pressure using different C2Hm/N2 (m = 2, 4, 6) gas mixtures. The deposited films were characterized by various spectroscopic techniques. Fourier transform infrared reflection absorption spectroscopy (FT-IRRAS) revealed the chemical functional groups present in the films. The surface...
-
Enhanced capacitance of composite TiO2 nanotube / boron-doped diamond electrodes studied by impedance spectroscopy
PublicationWe report on the novel composite nanostructures based on boron-doped diamond thin film grown on top of TiO2 nanotubes. The nanostructures made of BDD-modified titania nanotubes showed an increase in activity and performance when used as electrodes in electrochemical environments. The BDD thin films (~200-500 nm) were deposited using microwave plasma assisted chemical vapor deposition (MW PA CVD) onto anodically fabricated TiO2...
-
Enhanced capacitance of composite TiO2 nanotube/boron-doped diamond electrodes studied by impedance spectroscopy
Publication -
Formation of Highly Conductive Boron-Doped Diamond on TiO2 Nanotubes Composite for Supercapacitor or Energy Storage Devices
PublicationIn the present paper, we report the phenomena of the formation of the novel composite nanostructures based on TiO2 nanotubes (NTs) over-grown by thin boron-doped diamond (BDD) film produced in Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PE MWCVD). The TiO2 nanotube array overgrown by boron-doped diamond immersed in 0.1 M NaNO3 can deliver high specific capacitance of 7.46 mF cm−2. The composite electrodes were characterized...
-
Improved surface coverage of an optical fibre with nanocrystalline diamond by the application of dip-coating seeding
PublicationGrowth processes of diamond thin films on the fused silica optical fibres (10 cm in length) were investigated at various temperatures. Fused silica pre-treatment by dip-coating in a dispersion consisting of detonation nanodiamond (DND) in dimethyl sulfoxide (DMSO) with polyvinyl alcohol (PVA) was applied. Nanocrystalline diamond (NCD) films were deposited on the fibres using the microwave plasma assisted chemical vapour deposition...
-
Low temperature growth of diamond films on optical fibers using Linear Antenna CVD system
PublicationIt is not trivial to achieve a good quality diamond-coated fibre interface due to a large difference in the properties and composition of the diamond films (or use coating even) and the optical fibre material, i.e. fused silica. One of the biggest problems is the high temperature during the deposition which influences the optical fibre or optical fibre sensor structure (e.g. long-period gratings (LPG)). The greatest advantage of...
-
Nanocrystalline CVD Diamond Coatings on Fused Silica Optical Fibres: Optical Properties Study
Publicationpre-treatment by dip coating in two detonation nanodiamond (DND) seeding media has been studied. The DND suspension in ethyl alcohol and dispersion of DND in dimethyl sulfoxide (DMSO) with polyvinyl alcohol (PVA) were chosen for the seeding purpose. The grain size distribution of nanodiamond particles in both seeding media was kept at the same level (approximately 1050 nm). After the seeding nanocrystalline diamond lms were deposited...
-
Nanocrystalline diamond microelectrode on fused silica optical fibers for electrochemical and optical sensing
PublicationFabrication process of thin boron-doped nanocrystalline diamond (B-NCD) microelectrode on fused silica single mode optical fiber has been investigated. The B-NCD films were deposited on the fibers using Microwave Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition (MW PA CVD) at glass substrate temperature of 475 ºC. We have obtained homogenous, continuous and polycrystalline surface morphology with the mean grain size in the range of 100-250...
-
Optical and electrical properties of ultrathin transparent nanocrystalline boron-doped diamond electrodes
PublicationThe optical properties of ultrathin (less than 100 nm) boron-doped nanocrystalline diamond (B-NCD) film were investigated in a wavelength range of 200 ÷ 20000 nm. The B-NCD refractive index showed values close to that of monocrystalline diamond (n = 2.45) in a broad wavelength range (450 ÷ 4000 nm). A transmittance up to 70% and the average film thickness of 70 nm were achieved. A special cone-shaped shim was used in the deposition...
-
Optically transparent boron-doped nanocrystalline diamond films for spectroelectrochemical measurements on different substrates
PublicationFabrication process of optically transparent boron nanocrystalline diamond (BNCD) electrode on silicon and quartz substrate was shown. The B-NCD films were deposited on the substrates using Microwave Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition (MWPACVD) at glass substrate temperature of 475 ºC. A homogenous, continuous and polycrystalline surface morphology with high sp3 content in B-NCD films and film thickness depending from substrate...
-
Optimization of Polycrystalline CVD Diamond Seeding with the Use of sp³/sp² Raman Band Ratio
PublicationThe influence of various nanodiamond colloids used for seeding nondiamond substrates in microwave plasma enhanced chemical vapour deposition diamond process was investigated. Colloids based on deionized water, isopropanol alcohol and dimethyl sulfoxide (DMSO) were used with different grain size dispersion: 150, 400 and 35 nm, respectively. The influence of growth time was also taken into consideration and bias enhanced nucleation....
-
Poly-L-Lysine-modified boron-doped diamond electrodes for the amperometric detection of nucleic acid bases
PublicationBoron-doped diamond (BDD) is a very promising supporting material used in the construction of biosensors for molecular recognition. The direct immobilization of structurally-organized huge molecules, such as poly-L-Lysine (PLL) provides the possibility of determining organic molecules, e.g. nucleic acid bases (e.g. adenine, guanine) or peptides and proteins. This paper describes the direct method for chemical and electrochemical...
Year 2016
-
Annealing of indium tin oxide (ITO) coated optical fibers for optical and electrochemical sensing purposes
PublicationGlass and fiber structures with Indium Tin Oxide (ITO) coating were subjected to annealing in order to identify impact of the thermal treatment on their optical and electrochemical properties. It is shown that the annealing process significantly modifies optical properties and thickness of the films, which are crucial for performance of optical fiber sensors. Moreover, it visibly improves electrochemical activity of ITO on glass...
-
Ellipsometric investigation of nitrogen doped diamond thin films grown in microwave CH4/H2/N2 plasma enhanced chemical vapor deposition
PublicationThe influence of N2 concentration (1%–8%) in CH4/H2/N2 plasma on structure and optical properties of nitrogen doped diamond (NDD) films was investigated. Thickness, roughness, and optical properties of the NDD films in the VIS–NIR range were investigated on the silicon substrates using spectroscopic ellipsometry. The samples exhibited relatively high refractive index (2.6 6 0.25 at 550 nm) and extinction coefficient (0.05 6 0.02...
-
Fabrication and characterization of boron-doped nanocrystalline diamond-coated MEMS probes
PublicationFabrication processes of thin boron-doped nanocrystalline diamond (B-NCD) films on silicon-based micro- and nano-electromechanical structures have been investigated. Nanocrystalline boron doped -diamond (B-NCD) films were deposited using Microwave Plasma Assisted Chemical Vapour Deposition (MW PA CVD) method. The variation of B-NCD morphology, structure and optical parameters were particularly investigated. The use of truncated...
-
Fabrication and characterization of composite TiO2 nanotubes/ boron-doped diamond electrodes towards enhanced supercapacitors
PublicationThe composite TiO2 nanotubes / boron-doped diamond electrodes were deposited using Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition resulting in the improved electrochemical performance. This composite electrode can deliver high specific capacitance of 7.46 mF cm‐− 2 comparing to boron-doped diamond (BDD) deposited onto flat Ti plate (0.11 mF cm‐− 2).The morphology and composition of composite electrode were characterized...
-
Melamine-modified boron-doped diamond towards enhanced detection of adenine, guanine and caffeine
PublicationThis work describes the electrochemical method of boron-doped diamond (BDD) modification by poly-melamine to obtain organic film. The detection of adenine, guanine and caffeine were carried out by differential pulse wave voltammetry. The poly-melamine modified B-NCD electrodes exhibit excellent activity towards the electrochemical oxidation of all examined analytes. The poly-melamine modified BDD electrodes in all measurements...
-
Optical and electrical properties of boron doped diamond thin conductive films deposited on fused silica glass substrates
PublicationThis paper presents boron-doped diamond (BDD) film as a conductive coating for optical and electronic purposes. Seeding and growth processes of thin diamond films on fused silica have been investigated. Growth processes of thin diamond films on fused silica were investigated at various boron doping level and methane admixture. Two step pre-treatment procedure of fused silica substrate was applied to achieve high seeding density....
-
Opto-Electrochemical Sensing Device Based on Long-Period Grating Coated with Boron-Doped Diamond Thin Film
PublicationThe fabrication process of thin boron-doped nanocrystalline diamond (B-NCD) microelectrodes on fused silica single mode optical fiber cladding has been investigated. The B-NCD films were deposited on the fibers using Microwave Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition (MW PA CVD) at glass substrate temperature of 475 ºC. We have obtained homogenous, continuous and polycrystalline surface morphology with high sp3 content in B-NCD...
-
Selected papers from the Smart Engineering of New Materials Conference, 22-25 June 2015, Lodz, Poland
PublicationEditorial to the special issue is a collection of the articles presented at Smart Engineering of New Materials (SENM2015) Conference, held in Lodz, Poland on June 22-25, 2015 (SENM 2015).
seen 8461 times