Kiletehnoloogia labor
Kiletehnoloogia labor tegeleb õhukeste ja üliõhukeste materjalikihtide (tahkisekilede) valmistamiseks ja uurimiseks sobivate meetodite väljatöötamise ja täiustamisega, nende meetodite rakendamisega ning üliõpilaste koolitamisega selles valdkonnas. Uuritavate materjalide kasutusalad ulatuvad korrosioonivastastest pinnakatetest mikro- ja nanoelektroonikani.
Labori töötajate käsutuses on aparatuur tahkiskilede valmistamiseks elektronkiirega aurustamise, magnetrontolmustamise ja aatomkihtsadestamise meetodil, samuti grafeeni valmistamiseks keemilise aurufaassadestamisega. Kasutada on vahendid tahkisekilede moodustumise jälgimiseks reaalajas. Materjalide omadusi on laboris võimalik uurida röntgendifraktsiooni, röntgenpeegelduse, röntgenfluorestsentsi, elektronmikroskoopia, elektronsond-mikroanalüüsi, spektroskoopilise ellipsomeetria ja teravikmikroskoopia meetoditel. Samuti on kasutada elektriliste omaduste ja gaasitundlikkuse mõõtmise aparatuur.
Kiletehnoloogia laboris on
- töötatud välja uudsed meetodid aatomkihtsadestamise protsesside reaalajaliseks jälgimiseks,
- arendatud edasi tehnoloogiaid efektiivsete korrosioonivastaste pinnakatete valmistamiseks,
- võetud kasutusele uudsed meetodid suure dielektrilise läbitavusega dielektrikukilede valmistamiseks nanoelektroonika seadmete jaoks,
- juurutatud keemilise aurufaassadestamise meetod grafeeni valmistamiseks.
| Kaupo Kukli laborijuhataja materjaliteaduse professor, PhD (rakendusfüüsika) E-post: [email protected] Telefon: 737 4673 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C206 |
| Hugo Mändar materjaliteaduse kaasprofessor, knd (füüsika-matemaatika) E-post: [email protected] Telefon: 737 5537 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C209 |
| Harry Alles materjaliteaduse kaasprofessor, PhD E-post: [email protected] Telefon: 737 4658 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C206 |
| Jaan Aarik emeriitprofessor, PhD (rakendusfüüsika) E-post: [email protected] Telefon: 737 4674 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C309 |
| Väino Sammelselg emeriitprofessor, knd (füüsika-matemaatika) E-post: [email protected] Telefon: 737 4705 |
| Taivo Jõgiaas materjaliteaduse teadur, PhD (materjaliteadus) E-post: [email protected] Kabinet: W. Ostwaldi 1-C207 |
| Jekaterina Kozlova elektronmikroskoopia teadur, PhD (materjaliteadus) E-post: [email protected] Telefon: 737 4672 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C211 |
| Kristjan Kalam materjaliteaduse teadur, PhD (materjaliteadus) E-post: [email protected] Telefon: 737 5877 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C207 |
| Aarne Kasikov materjaliteaduse teadur, PhD (rakendusfüüsika) E-post: [email protected] Telefon: 737 4654,737 4656 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C307 |
| Oliver Vanker materjaliteaduse nooremteadur, MSc (materjaliteadus ja tehnoloogia) E-post: [email protected] Kabinet: W. Ostwaldi 1 |
| Toomas Daniel Viskus materjaliteaduse nooremteadur, MSc (materjaliteadus ja tehnoloogia) E-post: [email protected] W. Ostwaldi 1 |
| Anna Maria Tuberg laborant E-post: [email protected] Kabinet: W. Ostwaldi 1-C211 |
| Joonas Merisalu materjaliteaduse spetsialist, PhD (füüsikaline infotehnoloogia) E-post: [email protected] Kabinet: W. Ostwaldi 1-C207 |
| Aivar Tarre insener, MSc (rakendusfüüsika) E-post: [email protected] Telefon: 737 4614 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C308 |
| Lauri Aarik insener, PhD (materjaliteadus) E-post: [email protected] Telefon: 737 4673, 737 4675 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C310 |
| Tauno Kahro materjaliteaduse spetsialist, MSc (materjaliteadus) E-post: [email protected] Telefon: 737 4708 |
| Alma-Asta Kiisler insener E-post: [email protected] Telefon: 737 4665 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C311 |
| Peeter Ritslaid insener E-post: [email protected] Telefon: 737 4654 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C208 |
| Ivan Netšipailo insener, MSc (füüsikaline materjalitehnoloogia) E-post: [email protected] |
| Uku Andreas Reigo laborant E-post: [email protected] Kabinet: W. Ostwaldi 1-C211 |
| Agnes Rohtsalu laborant E-post: [email protected] Kabinet: W. Ostwaldi 1-C211 |
| Markus Kõiv laborant E-post: [email protected] Kabinet: W. Ostwaldi 1-C207 |
| Joosep Rand laborant E-post: [email protected] Kabinet: W. Ostwaldi 1-C211 |
| Tormi Hunt laborant E-post: [email protected] Kabinet: W. Ostwaldi 1-C207 |
| Helle-Mai Piirsoo materjaliteaduse spetsialist, PhD (Materjaliteadus) E-post: [email protected] Telefon: 737 4659 Kabinet: W. Ostwaldi 1-C207 |
| Jaan Erik Krull laborant E-post: [email protected] Kabinet: W. Ostwaldi 1-C211 |
- uus! Laia keelutsooniga kontrollitava faasikoostisega oksiidpooljuhtide heterosiirded (PRG2594). 2025-2029 Teadus- ja arendusasutused
TÜ poolne vastutav täitja prof. Kaupo Kukli - uus! Taaskasutatud materjalidest sünteesitud karbiidid ja nende kasutamine töötlevas ning kõrgtehnoloogilises tööstuses (TEM-TA31). 2024-2028, Teadus- ja arendusprojekt
TÜ poolne vastutav täitja kaasprof. Harry Alles
- Takistuslülitusnähtused andmetöötluseks loodud tehismaterjalides (PRG753). 2020-2024, Personaalse uurimistoetuse rühmagrant
TÜ poolne vastutav täitja prof. Kaupo Kukli - Optiliste materjalide suure tiheduse ja kõvadusega faaside teke ja stabiliseerimine (PSG448). 2020-2023, Personaalse uurimistoetuse stardigrant
TÜ poolne vastutav täitja dr. Lauri Aarik - Tugevalt frustreeritud kvantmagnetite adapteeruvad olekud (ENIQMA)
2018-2022, Personaalne uurimistoetuse rühmagrant PRG4, Sihtasutus Eesti Teadusagentuur
TÜ poolne vastutav täitja dr. Aile Tamm - Kontrollitud korrastatus kvant- ja nanomaterjalides (TK134)
2016-2023, Tippkeskused, SA Archimedes
TÜ poolne vastutav täitja dr. Aile Tamm
Valik labori töötajate kaasautorlusel ilmunud artiklitest
Graphene/TiO2 Heterostructure Integrated with a Micro-Lightplate for Low-Power NO2 Gas Detection.
Vafaei, P.; Kodu, M.; Alles, H.; Kiisk, V.; Casals, O.; Prades, J. D.; Jaaniso, R. Sensors 25 (2) (2025), 382; doi: https://doi.org/10.3390/s25020382
Berholts, A.; Kodu, M.; Rubin. P.; Kahro, T.; Alles, H.; Jaaniso, R. ACS Applied Materials & Interfaces 16 (33) (2024), 43827−43837; doi: https://doi.org/10.1021/acsami.4c08151
Enhanced design of multiplexed coded masks for Fresnel incoherent correlation holography.
Gopinath, S.; Bleahu, A.; Kahro, T.; Rajeswary, A. S. J. F.; Kumar, R.; Kukli, K.; Tamm, A.; Rosen, J.; Anand, V. Scientific Reports 13 (2023) 7390; https://doi.org/10.1038/s41598-023-34492-2
Aarik, L.; Arroval, T.; Ritslaid, P.; Vask, A.; Mändar, H.; Aarik, J. Crystal Growth & Design 23 (1) (2023) 548−557; https://doi.org/10.1021/acs.cgd.2c01174
Influence of Annealing on Mechanical Behavior of Alumina-Tantala Nanolaminates.
Piirsoo, H.-M.; Jõgiaas, T.; Kukli, K.; Tamm, A. Materials 16 (8) (2023) 3027; doi: https://doi.org/10.3390/ma16083207
Kahro, T.; Raudonen, K.; Merisalu, J.; Tarre, A.; Ritslaid, P.; Kasikov, A.;Jõgiaas, T.; Käämbre, T.; Otsus, M.; Kozlova, J.; Alles, H.; Tamm, A.; Kukli, K. Nanomaterials 13 (8) (2023) 1323; doi: https://doi.org/10.3390/nano13081323.
Nanoindentation of Chromium Oxide Possessing Superior Hardness among Atomic-Layer-Deposited Oxides.
Jõgiaas. T.; Tarre, A.; Mändar, H.; Kozlova, J.; Tamm, A. Nanomaterials 12 (1) (2022) 82; doi: https://doi.org/10.3390/nano12010082.
Sokka, A.; Mooste, M.; Käärik, M.; Gudkova, V.; Kozlova, J.; Kikas, A.; Kisand, V.; Treshchalov, A.; Tamm, A.; Paiste, P.; Aruväli, J.; Leis, J.; Krumme, A.; Holdcroft, S.; Cavaliere, S.; Jaouen, F.; Tammeveski, K. International Journal of Hydrogen Energy 46 (61) (2021) 31275-31287; doi: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.07.025.
Study of RTN signals in resistive switching devices based on neural networks.
González-Cordero, G.; González, M. B.; Zabala, M.; Kalam, K.; Tamm, A.; Jiménez-Molinos, F.; Campabadal, F.; Roldán, J. B. Solid-State Electronics (2021) 108034; doi: https://doi.org/10.1016/j.sse.2021.108034.
Lilloja, J.; Mooste, M.; Kibena-Põldsepp, E.; Sarapuu, A.; Zulevi, B.; Kikas, A.; Piirsoo, H.-M.; Tamm, A.; Kisand, V.; Holdcroft, S.; Serov, A.; Tammeveski, K. Journal of Power Sources Advances 8 (2021) 100052; doi: https://doi.org/10.1016/j.powera.2021.100052.
Microstructure and mechanical properties of atomic layer deposited alumina doped zirconia.
Piirsoo, H.-M.; Jõgiaas, T.; Mändar, H.; Ritslaid, P.; Kukli, K.; Tamm, A. AIP Advances 11 (5) (2021) 055316; doi: 10.1063/5.0047572.
Atomic layer deposition of superparamagnetic ruthenium-doped iron oxide thin film.
Tamm, A.; Tarre, A.; Kozlova, J.; Rähn, M.; Jõgiaas, T.; Kahro, T.; Link, J.; Stern, R. RSC Advances 11 (13) (2021) 7521−7526; doi:10.1039/D1RA00507C.
Kalam, K.; Rammula, R.; Ritslaid, P.; Käämbre, T.; Link, J.; Stern, R.; Vinuesa, G.; Duenas, S.; Castán, H.; Tamm, A.; Kukli, K. Nanotechnology 32 (2021) 335703; doi: 10.1088/1361-6528/abfee9.
Hafnium Oxide/Graphene/Hafnium Oxide-Stacked Nanostructures as Resistive Switching Media.
Kahro, T.; Tarre, A.; Käämbre, T.; Piirsoo, H.-M.; Kozlova, J.; Ritslaid, P.; Kasikov, A.; Jõgiaas, T.; Vinuesa, G.; Dueñas, S.; Castán, H.; Tamm, A.; Kukli, K. ACS Applied Nano Materials 4 (5) (2021) 5152−5163; doi: 10.1021/acsanm.1c00587.
Merisalu, M.; Aarik, L.; Kozlova, J.; Mändar, H.; Tarre, A.; Sammelselg, V. Surface and Coatings Technology 411 (2021) 126993; doi: 10.1016/j.surfcoat.2021.126993.
Image
| Aatomkihtsadestamise seade; Picosun R200 Tootja: Picosun, Finland Tööstuslik plasmaergastusega aatomkihtsadestamise reaktor. Lähteainete ja protsesside valik piiratud (seotud seadme spetsiifikaga) ja põhiliselt sadestatakse metalloksiide näiteks HfO2, Al2O3 või TiO2 |
Image
| Aatomkihtsadestamise seade Tootja: isetehtud Laia lähteainete ja protsesside valikuga aatomkihtsadestamise reaktor |
Image
| Keemilise aurufaassadestamise seade Tootja: isetehtud Eriotstarbelised alarõhulised kvartsist reaktoriga seadmed üliõhukeste kilede sünteesiks |
Image
| Metall- ja mittemetallkilede sadestamine Õhukeste kihtide sadestamise seadmed (elektronkiir, termiline, magnetron) |
Image
| Elektronkiiraurustamise seade VS-17 VS-17 on varustatud elektronkahuriga materjalide aurustamiseks vaakumis |
Image
| SmartLab difraktomeeter Tootja: Rigaku, Japan Multifunktsionaalne materjalide struktuuri uurimise röntgendifraktomeeter. Olemasolevad analüüsimeetodid: XRD, GIXRD,IP-XRD, HR-XRD, UHR-XRD, XRR, SAXS, GI-SAXS, HT-XRD |
Image
| Röntgenfluorestsents spektromeeter ZSX-400 Tootja: Rigaku, Japan Õhukeste kihtstruktuuride elementanalüüs |
Image
| Sondijaamal Cascade Microtech MPS150 baseeruv mõõtekompleks Tootja: Beaverton, OR, USA Lisades sondijaamale vastavalt soovile täindavaid mõõteseadmeid (näiteks voolu, pinge, mahtuvuse jne. mõõtmise aparaadid) saab planaarsete objektide elektrilisi omadusi uurida |
Image
| Spektroskoopiline ellipsomeeter GES-5E Tootja: Semilab, Sopra Tasapinnaliste kihtstruktuuride paksuse ja murdumisnäitaja hindamiseks |
Image
| Läbivelektronmikroskoop HRTEM FEI Titan Themis 200 Tootja: FEI (praegune Thermo Fisher Scientific) Kõrglahutusega analüütiline läbivalgustav elektronmikroskoop (HR-TEM) võimaldab uurida materjale mikro-, nano- ja aatomitasandil. Mikroskoopi saab kasutada nii TEM- kui ka STEM-režiimis. Elektronsondi sfäärilise aberratsiooni korrektor võimaldab saada STEM-kujutisi ruumilise lahutusega kuni 80 pm (0,08 nm). Mikroskoobiga saab mõõta osakeste ja terade suurust, uurida defekte ning määrata elektrondifraktsiooni abil kristallstruktuuri. Mikroskoop on varustatud EELS-spektromeetri ja aknata EDX-spektromeetriga, mis võimaldavad määrata materjalide elementkoostist ning visualiseerida elementide jaotust subnanomeetrilise ruumilise lahutusega. EELS-spektromeeter parandab kergete elementide analüüsimise võimalusi ning võimaldab teatud juhtudel saada lisateavet ka elementide keemilise seisundi kohta |
| Skaneeriv elektronmikroskoop SEM-FIB Helios 5 Tootja: Thermo Fisher Scientific; Kõrglahutusega skaneeriv elektronmikroskoop Helios 5 koos fokuseeritud ioonkiirega (SEM-FIB) võimaldab uurida materjale mikro- ja nanotasemel ruumilise lahutusvõimega kuni 0,6 nm. Kujutiste saamiseks saab kasutada erinevaid sekundaarelektronide ja tagasipeegeldunud elektronide detektoreid ning õhukeste objektide puhul ka STEM-detektorit. Fokuseeritud ioonkiir võimaldab materjali mikro- ja nanotasemel töödelda ning valmistada ristlõikeid ja õhukesi TEM-lamelle. Materjali järjestikune FIB-söövitamine ja iga söövitusetapi järel SEM-kujutise salvestamine võimaldavad luua materjali mikro- ja nanostruktuurist 3D-rekonstruktsiooni. Mikroskoop on varustatud EDX-spektromeetri ja EBSD-süsteemiga. EDX võimaldab määrata materjali elementkoostist ja koostada elementide jaotuskaarte. EBSD ehk tagasipeegeldunud elektronide difraktsioon võimaldab analüüsida materjali kristallograafilist mikrostruktuuri: kaardistada terade orientatsioone ja faase, identifitseerida kristallograafilisi faase, analüüsida terasid ja teradevehilisi piirpindu ning koostada poolus- ja pöördpoolusjooniseid (pole figures and inverse pole figures). Elektronkiire aeglustamine (beam deceleration) aitab vähendada proovikahjustusi ja laadumist. Kujutiste automaatne liitmine ehk montaaž võimaldab saada suurtest aladest kõrglahutusega SEM-kujutisi. |
Namur+ seadmed link: Füüsika instituudi teadusaparatuur | Tartu Ülikool
- Mahtab Salari Mehr 2026
- Helle-Mai Piirsoo 2024
- Kristel Möls 2024
- Joonas Merisalu 2024
- Maido Merisalu 2022
- Helina Seemen 2021
- Kristjan Kalam 2020
- Jekaterina Kozlova 2019
- Lauri Aarik 2017
- Taivo Jõgiaas 2017
- Jay Mondal 2016
- ERR video. Meie labor on näha alates 18:22
- Virtuaaltuur
