ODŮVODNĚNÍ VEŘEJNÉ ZAKÁZKY

ODŮVODNĚNÍ VEŘEJNÉ ZAKÁZKY s názvem

„PULSNÍ LASEROVÁ DEPOZICE – CEITEC MU“ vyhotovené podle § 156 zákona č. 137/2006 Sb., o veřejných zakázkách, v platném znění (dále jen Zákon o VZ)

1. ODŮVODNĚNÍ ÚČELNOSTI VEŘEJNÉ ZAKÁZKY a) Popis potřeb, které mají být splněním veřejné zakázky naplněny Zakázka je zadávána a financována z Operačního programu Výzkum a vývoj pro inovace v rámci projektu „CEITEC – středoevropský technologický institut“, registrační číslo projektu CZ.1.05/1.1.00/02.0068. Jejím cílem je naplnění plánovaného účelu projektu, který společně připravují nejvýznamnější brněnské univerzity a výzkumné instituce, a to vybudování evropského centra excelence v oblasti věd o živé přírodě a pokročilých materiálů a technologií. Projekt mý být ukončen nejpozději do 31. 12. 2015. b) Popis předmětu veřejné zakázky Předmětem veřejné zakázky je dodání depoziční aparatury pracující s pulzní laserovou ablací (PLD) pro projekt CEITEC - Středoevropský technologický institut. Aparatura bude používaná na depozici široké řady materiálů z oblasti oxidů, např. oxidů přechodových kovů. Aparatura bude vybavena in-situ monitorovacím systémem pomocí vysokotlaké elektronové difrakce (RHEED), který umožňuje depozici kontrolovat na úrovni atomárních vrstev. Při růstu bude možno kombinovat různé materiály a tedy vytvářet multivrstvy s atomární přesností. Aparatura bude taktéž připojena na UHV komplexní aparaturu, kde bude možno vzorky analyzovat, případně dále deponovat, a to aniž by opustily prostředí vysokého vakua. c) Popis vzájemného vztahu předmětu veřejné zakázky a potřeb zadavatele Oblast atomárně tenkých vrstev, multivrstev či rozhraní mezi oxidy přechodových kovů, které je možno deponovat pomocí PLD, je velmi intenzivně studovaná oblast. V těchto systémech se často objevují vlastnosti, které nelze pozorovat v objemových materiálech. Cíl zadavatele je tedy výzkum růstu velmi tenkých až atomárně tenkých oxidových vrstev a hlavně jejich kombinace v multivrstvách. Elektrické a magnetické vlastnosti deponovaných vzorků pak budou zkoumány např. pomocí spinově polarizované fotoemistní spektroskopie, infračervené elipsometrie nebo magnetometrie. V současné době není v Jihomoravském regionu aparatura, která umožňuje zmíněnou depozici.

d) Předpokládaný termín splnění veřejné zakázky Předmět veřejné zakázky bude realizován na základě smlouvy o dodávce, jež bude uzavřena po ukončení zadávacího řízení. Zařízení bude dodáno a zakázka provedena nejpozději do 10 měsíců ode dne podpisu smlouvy s dodavatelem. Projekt jako celek bude ukončen nejpozději do 31. 12. 2015. e) Popis rizik souvisejících s plněním veřejné zakázky, která zadavatel zohlednil při stanovení zadávacích podmínek Zadavatel spatřuje riziko zejména v prodlení se zadáním zakázky, čímž mohou být částečně ohroženy plánované cíle projektu CEITEC. 2. ODŮVODNĚNÍ POŽADAVKŮ NA TECHNICKÉ KVALIFIKAČNÍ PŘEDPOKLADY ----------------------------------3. ODŮVODNĚNÍ VYMEZENÍ OBCHODNÍCH PODMÍNEK ----------------------------------4. ODŮVODNĚNÍ VYMEZENÍ TECHNICKÝCH PODMÍNEK Zadavatel dále zdůvodňuje vymezení technických podmínek veřejné zakázky ve vztahu ke svým potřebám a k rizikům souvisejícím s plněním veřejné zakázky. Zdůvodnění jednotlivých požadavků je uvedeno v příloze tohoto dokumentu. 5. ODŮVODNĚNÍ STANOVENÍ ZÁKLADNÍCH A DÍLČÍCH HODNOTÍCÍCH KRITÉRIÍ A ZPŮSOBU HODNOCENÍ NABÍDEK a) Zadavatel dále zdůvodňuje stanovení základních a dílčích hodnotících kritérií ve vztahu ke svým potřebám. Zadavatel zvolil jako základní hodnotící kritérium nejnižší nabídkovou cenu, neboť při dodržení stanovených technických podmínek je toto kritérium dostatečnou zárukou výběru kvalitní nabídky za nejnižší cenu. V Brně, dne 7. 4. 2014

Mgr. Jan Sedláček

Digitálně podepsal Mgr. Jan Sedláček DN: c=CZ, o=Masarykova univerzita [IČ 00216224], ou=CEITEC, ou=219468, cn=Mgr. Jan Sedláček, serialNumber=P306081, title=administrátor veřejných zakázek Datum: 2014.04.09 22:19:23 +02'00'

………………………………………….. Mgr. Jan Sedláček Manažer veřejných zakázek CEITEC MU

Příloha – odůvodnění vymezení technických podmínek

PODROBNÉ ODŮVODNĚNÍ VYMEZENÍ TECHNICKÝCH PODMÍNEK Základní požadavky zadavatele Předmět výběrového řízení je depoziční systém pro růst tenkých vrstev oxidů s pomocí pulsního laseru (PLD) s in-situ monitoringem pomocí reflexní difrakce vysokoenergiových elektronů (RHEED), zakládací komorou, a připojením do UHV systému CEITECu. Zařízení bude využito pro výzkumné záměry skupiny Funkční vlastnosti nanostruktur projektu CEITEC - Středoevropský technologický institut, reg. č. CZ.1.05/1.1.00/02.0068.

Požadované technické a funkční vlastnosti

1.

Požadovaná hodnota

Zdůvodnění parametrů

PLD komora

1.1. PLD komora se základním tlakem nižším než 1.2 Kompletní systém pro vypékání PLD komory tak, aby bylo zajištěno dlouhodobé udržení specifikovaného základního tlaku. 1.3. Měrka vakua s plným rozsahem 2. Kontrola tlaku v PLD komoře

1x10-9 mbar

ano ano

2.1. Vstup do hlavní komory pro dva plyny regulované průtokovým kontrolerem

ano

2.2. Počítačová regulace tlaku kyslíku v celém rozsahu od zakladního tlaku až k atmosférickému tlaku 3. Zakládací komora

ano

3.1. Zakládací komora se základním tlakem nižším než 3.2. Měrka vakua s plným rozsahem a odečtem na počítači

3.3. Úschova počtu vzorků (nebo většího)

1x10-6 mbar ano

4

Celý UHV systém bude pracovat na tlaku menším než 1x10-9mbar. Tento tlak je potřebný zvláště pro zamezení kontaminace vzorků určených pro výzkum povrchově citlivýma metodami jako je ARPES. Nutné pro dlouhodobé udržení požadovaného tlaku. Nutné pro monitorování tlaku. Dva plyny (např. O a N) jsou potřebné pro stanovení vhodných podmínek pro růst vzorků. Nutné pro přesné a reprodukovatelné zvolení podmínek růstu. Nutné pro zamezení kontaminace hlavní komory. Nutné pro automatizaci práce s komorou. Nutné pro efektivní práci s vícero vzorky a zamezení jejich povrchové kontaminace.

3.4. Magnetický manipulátor pro přenos vzorku mezi zakládací a hlavní komorou 4. Držák vzorku

4.1. Držák vzorku pro velikost vzorku (nebo větší)

4.2. Počítačem řízený posuv XYZ s rozsahem posuvu 4.3. Počítačem řízená rotace (náklon) s rozsahem alespoň ±5 deg (nutná pro justaci signálu RHEED) 5. Ohřev vzorku v PLD komoře

5.1. Optický ohřev vzorku 200 W nebo silnějším laserem

5.2. Alternativní resistivní ohřev vzorku

5.3. Počítačem řízená teplota vzorku 6. Systém terčů se skenováním

6.1. Karusel pro následující (nebo větší) počet terčů s průměrem alespoň 25.4 mm (1 inč) 6.2. Počítačově kontrolované skenování terčů přes celý jejich povrch 6.3. Počítačem řízená volba terče

ano

10x10 mm2 alespoň ±20mm v X a Y a alespoň 100 mm v Z ano

Nutné pro zamezení kontaminace hlavní komory.

Minimální velikost vzorků 10x10mm2 je v celém UHV systému a je nutná pro dobrý poměr signál šum z analytických metod, jako infračervená spektroskopie. Nutné pro přesnou justáž vzorku pro depozici. Nutné pro justaci signálu RHEED

Dosažitelná teplota 1100 o C nebo vyšší.

Nutné pro speciální typy růstu za vysokých teplot rezistivní ohřev nedosahuje takových teplot.

do teplot 900 o C nebo vyšších.

Nutné pro růst s velikou teplotní homogenitou vzorku - laserový ohřev typicky nedosahuje takové homogenity.

ano

Nutné pro automatizaci a přesné nastavení podmínek růstu.

5

Nutné pro kombinaci několika materiálů v rámci jednoho vzorku. Počet 5 je standardní počet u většiny dodavatelů.

ano

Nutné pro homogenní ablaci terčů.

ano

Nutné pro automatizaci růstu vzorků. Nutné pro výměnu

ano použitých terčů. 6.4. Karusel s terči vyměnitelný přes zakládací komoru 7. Vysokotlaká reflexní difrakce vysokoenergiových elektronů (RHEED)

7.1. In-situ monitoring tloušťky vrstev za pomocí RHEED s napětím (nebo větším) 7.2. Funkčnost při tlacích v celém rozsahu mezi základním tlakem až do následujícího (nebo většího)

30keV 0.5 mbar

Nutné pro atomární kontrolu růstu. Nutné pro růst většiny oxidů přechodových kovů

(vzory se rostou za vysokých tlaků oxidu, aby nedocházelo ke kyslíkovým vakancím).

tlaku

7.3. Kamerový systém pro RHEED imaging a počítačovou akvizici dat 8. Maskování

8.1. Uskladnovací systém pro alespoň 10 masek, který umožní výměnu masek pod vakuem lepším než 1x10-9 mbar 8.2. Přesnost polohování masek na vzorku (nebo lepší) 9. Okna pro spektroskopickou elipsometrii

9.1. Dva porty pod úhlem 130 deg (±65 deg od normály vzorku) pro připojení spektroskopického elipsometru vybavené bránovým ventilem. 9.2. Dvě nasazená okna propustná v rozsahu 10. Generátor ozonu

10.1. Generátor ozonu s koncentrací (nebo vyšší) 10.2. Regulace průtoku 10.3. Potrubí přivádějící ozon do depoziční komory blízko vzorku. 10.4. Veškerá produkce ozonu, přenosy a dekompozice musí splňovat standardní bezpečnostní předpisy pro práci s ozonem. 11. Měření energie laseru 11.1. Měření intenzity laseru po laserovém vstupním okně depoziční komory 11.2. Ochrana optického vstupu pro měření proti nechtěné depozici bránovým ventilem 12. Excimerový laser

12.1. Excimerový laser s vlnovou délkou

ano

Nutné pro počítačovou registraci a regulaci tloušťky vrstev.

ano

Nutné pro vytváření laterálně strukturovaných vzorků nutných např. pro připojení elektrických kontaktů pro napětím regulované prvky.

0.2 mm

Nutné pro přesnou polohu laterálních struktur.

ano 200-1700 nm

Nutné pro in-situ monitorováni kvality rostených vrstev pomocí spektroskopické elipsometrie. Nutné pro správnou funkci elipsometru.

10wt%

Nutné pro zajištění vysokého stupně oxidace vzorků (vzorky rostlé bez ozonu často trpí vysokou koncentrací kyslíkových vakancí).

ano

Nutné pro nastavení správného průtoku ozonu.

ano

Nutné pro vytvoření ozonové atmosféry.

ano

Nutné pro zajištění bezpečnosti práce.

ano

Nutné pro kalibraci rychlosti růstu vrstev.

ano

Nutné pro standardizaci měření v čase.

248nm

Nutné pro správné fungování ablace. Jedná se o standardní vlnovou délku používanou v excimerových

laserech.

12.2. Energie pulsu (nebo větší) 12.3.

Průměrný výkon (nebo větší)

12.4.

Rychlost opakování (nebo větší)

12.5. Počítačová kontrola spouštění laseru, počtu pulzů a jejich frekvence

700 mJ

Nutné pro správné podmínky růstu.

5W

Nutné pro správné podmínky růstu.

10 Hz

Nutné pro správné podmínky růstu.

ano

Nutné pro automatizaci růstu vzorků.

ano

Nutné pro fungování laseru během prvních dvou let provozu.

ano

Nutné pro vytváření homogenních vrstev na relativně velkých vzorcích 10x10mm2.

ano

Nutné pro automatizaci růstu vzorků.

ano

Nutné pro přenos vzorků do dalších částí UHV systému.

ano

Nutné pro zamezení kontaminace vzorků během transferu.

ano

Nutné pro správné umístění aparatury v rámci dispozic laboratoře.

14.4 Veškerá elektronika a laser jsou uloženy v kompatních skříních a budou umístěny mimo antivibrační blok. 15. Osobní počítač a software pro kontrolu systému

ano

Nutné pro správné umístění aparatury v rámci dispozic laboratoře.

15.1. Osobní počítač pro kontrolu PLD

ano

Nutné pro ovládání celého systému.

ano

Nutné pro efektivní a přesné ovládání systému.

ano

Nutné pro automatizaci a

12.6. Plynové hospodářství vybavené tak, aby laser byl plně funkční po dobu 2 letého provozu při běžném používání. Plynové láhve budou umístěny v přilehlém šedém prostoru. Dodavatel musí zajistit propojení plynových lahví a laseru potrubím (délka menší než 10 m). Instalace potrubí bude usnadněna dvojitou podlahou v laboratoři. 13. Skenování laserového svazku 13.1. Motorizovaná optika ovlivňující směr laserového svazku, která umožňuje skenování laserovým svazkem přes povrch terče. Pozice plasmového oblaku vzhledem k vzorku se tak mění během skenu, což vede k zvýšení homogenity vrstvy. 13.2. Počítačová kontrola a automatizace pohybu laserového svazku 14. Transfer vzorků do systému UHV v CEITECu 14.1. PLD bude připojeno k systému UHV. Dodavatel musí dodat systém transferu vzorků mezi PLD a lineárním tunelem UHV systému. Systém transferu vzorků musí být kompatibilní s držáky vzorků systému UHV. 14.2. Transfer musí probíhat pod tlakem lepším než 1x109 mbar. 14.3 Hlavní komora PLD se zakládací komorou jsou situovány na antivibračním základě společném se systémem UHV. Půdorysné místo pro tuto část PLD je 140x230 cm, viz přiložené schema SpaceForPLD_C2.pdf.

15.2. Softwarová kontrolu položek, které jsou požádovány jako ovládané počítačem. 15.3. Možnost psát programy, které umožní vykonání automatizované sekvence softwarově kontrolovaných

přesnou reprodukovatelnost růstu vzorků.

položek.

16. Trubicová pec pro žíhání v ozonu ex-situ

16.1. Trubicová pec (mimo systém PLD) s kvartzovou trubicí o průměru 2 inče nebo větším

16.2. Rozsah teplot minimálně

16.3. Stabilizace teploty 16.4. Generátor ozonu připojený na vstup plynu produkující koncentraci ozonu alespoň 17. Obecné požadavky 17.2 Součástí dodávky je souprava nástrojů pro práci s přístrojem a jeho údržbu. 17.3 Součástí dodávky přístroje je sada nástrojů pro práci se vzorky: držáky vzorků a spotřební materiál sloužící k připevňování vzorků. 17.4 Celý systém PLD umístěný v laboratoři je kompatibilní s čiskými prostorami třídy 100 000. Části nekompatibilní s touto čistotou je nutno umístit do přilehlých šedých prostor.

17.5 Předčerpávací jednotky pro turbomolekulární vývěvy budou umístěny v šedých prostorách přilehlých k laboratoři (vzdálenost do 10m)

17.6 Předčerpávací jednotky pro turbomolekulární vývěvy fungují na bezolejové bázi. 17.7 Zavzdušnění všech komor je prováděno dusíkem z centrálního rozvodu. Akceptovanými systémy pro připojení rozvodu plynu k aparatuře jsou Swagelock a ISO KF.

ano

Nutné pro přípravu susbstrátů pro růst (vytvoření atomárně hladkých povrchů).

30-1200 oC

Nutné pro přípravu susbstrátů pro růst (vytvoření atomárně hladkých povrchů).

ano

Nutné pro přípravu susbstrátů pro růst (vytvoření atomárně hladkých povrchů).

3wt%

Nutné pro případnou oxidaci vzorků nebo substrátů.

ano

Nutné pro správnou práci s aparaturou.

ano

Nutné pro správnou práci s aparaturou.

ano

Nutné pro udržení stupně čistoty v laboratoři.

ano

Nutné pro zajištění nízké úrovně hladiny hluku v laboratoři, která bude standardně obsluhovaná velkým počtem lidí.

ano

Nutné pro zajištění čistoty systému a vyhnutí se kolizím s olejem z předčerpávácí jednotky který může zcela zničit UHV prostředí.

ano

Velmi vhodný způsob zavzdušňování, který minimalizuje následnou dobu vypékání aparatury.