|
|
Influence of Deep Levels on Charge Transport in CdTe and CdZnTe
Dědič, Václav ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Oswald, Jiří (oponent) ; Štekl, Ivan (oponent)
CdTe a CdZnTe jsou perspektivní materiály pro detektory Rentgenového a gama záření pracující za pokojové teploty. Akumulace prostorového náboje na hlubokých energetických hladinách způsobená zahnutím pásu u kontaktu s Schottkyho bariérou a zachycením fotogenerovaného náboje může vést k časově závislé změně efektivity sběru náboje v CdTe a CdZnTe detektorech známé jako polarizační jev. Tato práce se zabývá především studiem profilů elektrických polí v detektorech za tmy a za vysokých fotonových toků simulujících provoz detektoru pomocí metody zkřížených polarizátorů využívající elektro-optický (Pockelsův) jev. Dále se práce zabývá studiem hlubokých hladin zodpovědných za polarizaci a vlivem kontaktních kovů na akumulaci náboje. Některé experimentální výsledky jsou podpořeny teoretickými simulacemi. Měření byla provedena na třech sadách vzorků opatřených různými kontaktními kovy (Au, In) připravených ze tří různých n-typových materiálů CdTe a CdZnTe. Energetické hladiny byly detekovány za použití metod založených na Pockelsově jevu a měření vybíjecích proudů. Detailní studium vnitřních elektrických polí ukazuje na zásadní vliv energetických hladin poblíž středu zakázaného pásu souvisejících s krystalovými poruchami a kontaktních kovů na polarizaci v polovodičových detektorech za vysokých toků záření. Powered...
|
|
|
Studium elektrického pole v detektorech záření pomocí Pockelsova jevu
Hakl, Michael ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Richter, Ivan (oponent)
Studium elektrického pole v detektorech záření pomocí Pockelsova jevu (Diplomová práce) by Michael Hakl Abstract Kadmium telurid (CdTe) se zdá být vhodným kandidátem pro de- tekci rentgenového a gamma záření za pokojové teploty díky gapové energii 1.5 eV a vysokému atomovému číslu. CdTe ve své podstatě představuje Pockelsovu celu, neboť vykazuje vysoký elektro-optický koeficient. Propustnost krystalu je modulována vnitřním elektrickým polem. Zpracováním obrázků pořízených IČ kamerou získáme profily elektrického pole rozprostřeného mezi elektrodami. Pole ve vysokood- porovém CdTe je ovlivněno pastmi položenými hluboko v zakázaném pásu, jež způsobují hromadění náboje v blízkosti elektrod. Obsazení těchto pastí je závislé na rozhraní mezi kovem a polovodičem. Vz- tah mezi polarizací detektoru a zahnutím pásu byl podroben studiu pro zlatý a indiový kontakt. Byla pozorována repolarizace resp. de- polarizace pole po osvětlení podgapovým a nadgapovým excitačním laserem. Tento efekt byl využit pro stanovení energie hluboké hladiny. Výsledky z měření Pockelsovou metodou byly porovnány se spektry z luminiscenční spektroskopie, kde se zjistila korelace mezi přítomností hlubokých pastí a bodových defektů na povrchu. Klíčová slova: CdTe detektor, Pockelsův elektro-optický jev, elek- trické pole, hluboké hladiny,...
|
|
|
Rozdíl v zatížení organismu při jízdě na kolečkových a běžeckých lyžích.
Franc, Jan ; Gnad, Tomáš (vedoucí práce) ; Jindra, Matouš (oponent)
Název práce: Rozdíl v zatížení organismu při jízdě na kolečkových a běžeckých lyžích. Cíl práce: Cílem práce je zjištění rozdílu v zatížení organismu mezi jízdou na kolečkových lyžích a jízdou na běžeckých lyžích u bruslení i klasické techniky. Metody: Práce je koncipována jako případová studie. Jedná se o kvantitativní výzkum prováděný na základě porovnání hodnot srdeční frekvence a koncentrace laktátu v krvi u jednoho probanda. Porovnávány byly hodnoty naměřené při jízdě na kolečkových a běžeckých lyžích u bruslení i klasické techniky. Výsledky: Pomocí měření srdeční frekvence a koncentrace laktátu byl zjištěn rozdíl mezi kolečkovými a běžeckými lyžemi. Dospěli jsme k výsledku, že kolečkové lyže kladou menší nároky na zatížení organismu než běžecké lyže, a to u obou měřených technik. Klíčová slova: běh na lyžích, běžecké lyže, kolečkové lyže, laktát, srdeční frekvence
|
|
|
Optická charakterizace tenkých oxidových vrstev
Statelov, Martin ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Moravec, Pavel (oponent)
Účinnosť detektorov na báze CdZnTe priamo súvisí s kvalitou povrchu. Mechanické leštenie, chemické leptanie a pasivácia sú bežne používané pre tento účel. Dynamika a vlastnosti CdZnTe povrchových oxidových vrstiev, vytvorených leptaním a pasiváciou v roztokoch KOH a NH4F/H2O2, boli študované pomocou optickej ellipsometrie. Model efektívneho priblíženia média bol použitý na vyhodnocovanie ellipsometrických spektier. Hrúbka a rýchlosť tvorby povrchovej oxidovej vrstvy boli rozdielne pri každej metóde. Zvodové prúdy boli zároveň merané a boli porovnané s vlastnosťami povrchových oxidových vrstiev. NH4F/H2O2 pasivácia sa ukázala ako metóda s najpriaznivemejšimi vlastnostami povrchovej oxidovej vrstvy; hrúba vstva a malé zvodové prúdy.
|
|
|
Vliv vnějších polí na elektrické pole a fotoproud detektorů CdTe
Rejhon, Martin ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Oswald, Jiří (oponent)
Tato práce se zabývá studiem polovodičových detektorů z materiálů CdTe a CdZnTe pracujících za vysokých toků záření. Experimentálně byl studován vliv vysokých toků Rentgenového a optického záření na tzv. polarizaci detektoru. Polarizace detektoru je jev snižující jeho efektivitu, při které je přiložené elektrické pole v detektoru stíněno prostorovým nábojem na hlubokých pastech vzniklým záchytem fotogenerovaných nosičů. Ke studiu elektrických polí v detektorech bylo užito metody zkřížených polarizátorů a Pockelsova jevu. Hlavním cílem práce bylo studovat možnosti optické depolarizace detektorů CdTe a CdZnTe pro různé energie fotonů přídavného osvětlení, studovat dynamiku této depolarizace a fyzikální podstatu. Bylo zjištěno, že detektory lze opticky depolarizovat nadgapovým světlem. Detektor CdZnTe navíc i blízkým infračerveným světlem a také v pulzním režimu. Depolarizace souvisí s kompenzací prostorového náboje na pastech.
|
|
|
Elektrooptický Pockelsův jev v detektorech Rentgenova záření
Rejhon, Martin ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Moravec, Pavel (oponent)
V této práci jsme doplnili aparaturu pro měření Pockelsova jevu o regulátor teploty, který byl tvořen integrovaným obvodem a Peltierovým článkem. Dále byl proměřen průběh elektrického pole ve vzorku vysokoodporového CdTe, vhodného na detektor vysokoenergetického záření, v závislosti na přiloženém napětí a teplotě vzorku. Také bylo kvalitativně určeno rozložení náboje ve vzorku v závislosti na čase po přivedení napětí a teplotě. Nakonec byly určeny aktivační energie hlubokých hladin, které jsou odpovědné za polarizaci. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Poruchy limitující sběr náboje v semiizolačním CdZnTe
Zajac, Vít ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Šikula, Josef (oponent)
Název práce: Poruchy limitující sběr náboje v semiizolačním CdZnTe Autor: Vít Zajac Katedra / Ústav: Fyzikální ústav UK Vedoucí diplomové práce: doc. Ing. Jan Franc, DrSc., Fyzikální ústav UK Abstrakt: Na 4 vzorcích ze 2 krystalů se podařilo pozorovat fotoluminiscenční přechody hluboko v zakázaném pásu semiizolačního Cd1-xZnxTe (x = 0,02 - 0,18) na řadě bodů podél osy růstu. Pozorované spektrální čáry vypovídají o přítomnosti hlubokých hladin ve vzorku a jejich intenzita je do jisté míry úměrná koncentraci těchto hladin. Porovnáním s rozložením měrného odporu a fotovodivosti změřeným bezkontaktní metodou bylo zjištěno, že mezi změnou intenzity fotoluminiscence hlubokých hladin a změnou měrného odporu ani fotovodivosti neexistuje přímočarý vztah. Korelační analýzou průběhu měrného odporu a fotovodivosti na 6 vzorcích ze 4 krystalů byl potvrzen následující model: Posun Fermiho meze v zakázaném pásu vyvolaný změnou kompenzačních podmínek je doprovázen jednoznačnou změnou měrného odporu krystalu a má za následek změnu obsazení hlubokých hladin. To vyvolá změnu fotovodivosti krystalu, protože míra obsazení hlubokých hladin má rozhodující vliv na jejich schopnost zachytávat fotogenerované nosiče náboje. Klíčová slova: CdZnTe, měrný odpor, fotovodivost, obsazení hlubokých hladin, fotoluminiscence.
|
|
|
Fotoelektrický transport ve vysokoodporovém CdTe
Kubát, Jan ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Šikula, Josef (oponent) ; Oswald, Jiří (oponent)
Název práce: Fotoelektrický transport ve vysokoodporovém CdTe Autor: Ing. RNDr. Jan Kubát Institut: Fyzikální Ústav Univerzity Karlovy Vedoucí práce: Doc. Ing. Jan Franc, DrSc. E-mail vedoucího: jan.franc@mff.cuni.cz Abstrakt: CdTe je jedním z nejperspektivnějších materiálů pro detektory Rentgenova a gama záření. Přestože bylo do jeho vývoje investováno značné úsilí, stále není porozuměno veškerým procesům, které ovlivňují efektivitu sběru generovaného náboje. V této práci se zabýváme studiem polarizace vzorku vlivem prostorového náboje akumulovaným na hlubokých hladinách. V rámci dizertační práce byla provedena měření spektrální a intenzitní závislosti fotoproudu na vzorcích CdTe dotovaných Cl, Sn, In a Ge. Experimentálně získaná data byla numericky modelována na základě modelu polarizace založeném na tříhladinovém modelu kompenzace, Shockley-Readově modelu a numerickém řešení drift-difúzní a Poissonovy rovnice. Na základě provedených měření a numerických simulací byla stanovena koncentrace hlubokých hladin ve vysokoodporovém CdTe ovlivňujících transport nábojů na 1011 -1013 cm-3 . U vybraných vzorků byla stanovena hodnota součinu µτ na základě měření V-A charakteristik a jejich modelování pomocí Hechtovy relace. Podrobně byla studována plošná charakteristika vzorků CdTe a CdZnTe kontaktním a bezkontaktním...
|
|
|
Centra rekombinace v semiizolačním CdTe
Zázvorka, Jakub ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Fiederle, Michael (oponent)
Název práce: Centra rekombinace v semiizolačním CdTe Autor: Jakub Zázvorka Katedra / Ústav: Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Vedoucí diplomové práce: prof. Ing. Jan Franc, DrSc., Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Abstrakt: Vlastnosti CdTe pro použití jako detektor záření jsou ovlivněny výskytem hlubokých hladin v zakazaném pásu. Tyto hladiny komplikují sběr náboje a účinnost detektoru. Bezkontaktní měření odporu (COREMA) představuje dobrou možnost charakterizace materiálu bez nutnosti nanášet kovové kontakty. Tato metoda časově závislého měření náboje byla prozkoumána na upravené aparatuře ve FMF Freiburg. Spočítáním teoretických modelů byl stanoven pravděpodobný model založený na zahýbání energetických pásů na povrchu vzorku a neexponenciální závislost transportu náboje v bezkontaktním měření. Jejich pomocí byly vysvětleny tendence výsledků měření a jejich možná spojitost s hlubokou pastí nebo rekombinačním centrem. Byla nalezena korelace mezi odporem, fotovodivostí a fotoluminiscencí pozorované hladiny v blízkosti středu zakázaného pásu. Profily parametrů byly vysvětleny teorií posuvu Fermiho meze relativně k hladině blízko středu zakázaného pásu. Na vzorcích vypěstovaných na MFF UK byly pozorovány tři hluboké hladiny, jejichž fotoluminiscence podporuje prezentovanou teorii a koreluje s profily odporu...
|
|
|
Mapování fotoelektrických jevů v semiizolačním CdTe
Korcsmáros, Gabriel ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Sedláková, Vlasta (oponent)
Dôvodom pre aplikáciu CdTe a CdZnTe materiálov pre detekciu Rentgenového žiarenia je fakt, že tieto prvky disponujú s vysokým atómovým číslom a hustotou, to má za dôsledok vysokú kvantovú účinnosť a schopnosť detekcie nízkoenergetických fotónov. Tieto vlastnosti je možné dosiahnuť pri izbovej teplote, preto tento materiál je obzvlášť vhodný pre detektory gamma žiarenia. Pre citlivosť detektoru sú hlavnými požiadavkami nízky temný prúd a vysoká hodnota súčinu pohyblivosti a doby života nosiča prúdu. Požadované vlastnosti sa darí dosahovať len v určitých častiach objemu kryštálu. Hľadanie príčin v zhoršení kvality a v zbere náboja patrí v súčasnej dobe k prioritám výskumu. Nehomogenity sú limitujúcim faktorom pre prípravu veľkoplošných matíc. Diplomová práca bude zameraná na vývoj metodiky mapovania fotovodivosti a smerníc lux-ampérových charakteristík s cieľom analyzovať plošné rozloženie defektov zodpovedných za elektrický odpor a dobu života nosičov. Výskum bude zameraný aj na porovnanie výsledkov z máp fotovodivosti získaných kontaktnou a bezkontaktnou metódou. Využitie fotovodivostnej spektroskopie umožňuje študovať transport náboja v konfiguráci a v podmienkach blízkych reálnej činnosti detektoru a charakterizovať vplyv hlbokých hladín na transport elektrónov a dier.
|
host ::
RSS.