|
|
Studium optických nelinearit v polovodičích a polovodičových nanostrukturách
Chlouba, Tomáš ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Filip, Radim (oponent) ; Herynková, Kateřina (oponent)
V hlavní části této práce se věnuji studiu relaxačních mechanismů nosičů náboje v křemíkových nanokrystalech v SiO2 matrici. Jedna z potenciálních aplikací těchto struktur je ve fotovoltaice, konkrétně při konstrukci celokřemíkových tandemových solárních článků. Metodami ultrarychlé spektroskopie jsem zkoumal dynamiky nosičů v takových strukturách, což pomohlo zjistit mikroskopické chování nosičů, jejich transport, záchyt v lokalizovaných stavech a podobně. Zároveň jsem se věnoval studiu dopovaných křemíkových nanostruktur, protože technologie dopování je klíčová pro vytváření PN přechodů, což je hlavní prvek solárního článku. Na závěr se věnuji matematickému modelování a teoretickým výpočtům disipativního Jaynes- Cummingsova modelu, což popisuje mimojiné mikrolasery a spadá do oboru kvantové elektrodynamiky v dutinách.
|
|
|
Ultrarychlé procesy v polovodičových nanokrystalech
Dzurňák, Branislav ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Dohnalová, Kateřina (oponent)
Práce se zabývá optickými vlastnostmi nanokrystalického křemíku implantovaného do substrátu z oxidu křemičitého. Zkoumali jsme vzorky s různými koncentracemi nanokrystalů. Proměřili jsme Ramanovské spektra vzorků a určili jsme velikosti a vzájemné vzdálenosti nanokrystalů ve vzorku v závislosti na hloubce. Měřili jsme absorpci i reflektivitu vzorků a určili jsme šířku zakázaného pásu. U vzorků s různými dózami byla pozorována teplotní závislost luminiscenčných spekter. Při excitaci vlnovou délkou 408 nm byly pozorovány dvě maxima, jedno z nich se s rostoucí teplotou posouvá k vyšším vlnovým délkám, druhé zůstává neměnné. Sledovali jsme také spektrum nízkoteplotní rezonanční luminiscence, za účelem rozpoznání fononovej struktury. Při zkoumaní časově rozlišené luminiscence byly pozorovány dvě složky rychlé luminiscence - pomalejší v řádu nanosekund a rychlejší v řádu 100 ps. Soustředili jsme se na studium rychlejší složky. U rychlejší složky byla pozorována upkonvertovaná luminiscence. Její intenzitní závislost je kvadratická. Sledovali jsme také degradaci luminiscence vlivem silného laserového svazku. Závěrem jsme diskutovali původ jednotlivých složek luminiscence.
|
|
| |
|
| |
|
|
Časově rozlišená laserová spektroskopie nanomateriálů
Kozák, Martin ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Šimurda, Miroslav (oponent)
This diploma thesis is oriented to study of nonlinear properties of semiconductor nanocrystals using ultrashort femtosecond pulses. There is a detailed description of theory and experimental setup of the z-scan method, which can be used to measure the nonlinear refractive index and the two-photon absorption coefficient. In theoretical part we describe the influence the quality of laser beam, quality and thickness of the sample on measurements. There are numerical simulations of the measurements influenced by these parameters. This theory is used for processing of the measured dates by a program, which is attached to this thesis on CD. In experimental part we measured nonlinear refractive indeces of diamond nanocrystals fabricated by the PECVD method, silicon and CdS nanocrystals in glass matrices. One part of this thesis deals with the preparation and optimalization of the experimental setup and increasing the signal/noise ratio.
|
|
|
Časově rozlišená spektroskopie SiV center v diamantu
Hamráček, Karol ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Žídek, Karel (oponent)
Název práce: Časově rozlišená spektroskopie SiV center v diamantu Autor: Karol Hamráček Katedra (ústav): Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D. Abstrakt: V průběhu posledních let se negativně nabité centrum křemíku (SiV-) stalo slibným konkurentem dobře zavedeného dusíku (NV-) díky svým vynikajícím spektrálním vlastnostem, jako jsou úzké přechody nulové fononové linie a slabé postranní pásma fononů, a proto, je výzkumu bodových defektů v diamantu věnována v současné době velká pozornost. Tyto izolované defekty, tzv. barevná centra, mohou sloužit jako zdroje fotonů a tedy v konečném důsledku, mohou být použité ke konstrukcí SiV Laseru, kterých fyzikální podstatou je stimulovaná emise. Tú se však na SiV centrech zatím nepovedla generovat. K její generaci je potřeba detailně prozkoumat zářivé i nezářivé procesy v optických centrech a vlastnosti a parametry stimulované emise při optickém buzení. Také součástí výzkumu je optimalizace přípravy vzorků s cílem získat vzorky s vysokou koncentrací center a zároveň vysokou optickou kvalitou. Pravě proto bude cílem této diplomové práce provést optickú charakterizaci diamantových vzorků s SiV centry (dodávané spolupracujícím pracovištěm Fyzikálním ústavem AV ČR) pomocí kontinuálních a zejména časově rozlišených...
|
|
|
Laserová spektroskopie krystalického a nanokrystalického diamantu
Zukerstein, Martin ; Trojánek, František (vedoucí práce)
Práce si klade za cíl prostudovat NV centra v krystalickém a nanokrystalickém diamantu metodami laserové spektroskopie. V teoretické části se věnujeme metodám laserové spektroskopie, zkoumanému materiálu - diamantu a také barevným NV centrům. V experimentální části je diskutován vliv velikosti nanokrystalů na luminiscenční spektra. Jsou provedena měření luminiscence vzorků při pokojových i nízkých teplotách v závislosti na intenzitě a vlnové délce excitace. Podrobně se věnujeme foto-konverzi záporně nabitých stavů NV centra na neutrální. Na rozmítací kameře jsou také provedena časově rozlišená měření luminiscence pro popis dynamických vlastností studovaných vzorků. Výsledkem je porovnání dob života možných stavů NV centra pro vybrané vzorky.
|
|
|
Ultrarychlá laserová spektroskopie polovodičových nanostruktur
Chlouba, Tomáš ; Trojánek, František (vedoucí práce)
V této práci zkoumáme změny v dynamikách CdSe nanokrystalických filmů způsobené rozdílnými teplotami žíhání a různými podmínkami během růstu těchto filmů. Užíváme metody časově rozslišené laserové spektroskopie jako časově rozlišený experiment excitace a sondování a rozmítací kameru ke studiu těchto dynamik. Také jsme změřili lineární absorpci a luminiscenci. Naším cílem je porovnat naměřené dynamiky s dynamikami ostatních vzorků s různými teplotami žíhání a diskutovat mikroskopický původ těchto dynamik. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Časově rozlišená spektroskopie polovodičů se širokým zakázaným pásem
Martínek, Miroslav ; Trojánek, František (vedoucí práce)
V této práci budou srovnávány experimentální vzorky mnohanásobných kvantových jam ve strukturách InGaN/GaN pomocí metod laserové spektroskopie. Budou zkoumány zejména optické vlastnosti vzorků. vzorky byly vyrobeny za různých podmínek, a proto je jedním z cílů vzorky porovnat. Znalost vlivu přípravy pak umožní konstrukci vzorků s lepšími vlastnostmi. Tyto materiály pak mají značné využití nejen pro základní výzkum, ale i pro konstrukci zdrojů záření či scintilačních detektorů. Budou provedena měření absorpce a fotoluminiscence a budou také měřeny jejich dynamické vlastnosti. Bude zkoumán vliv excitačního výkonu a excitační vlnové délky na velikost fotoluminiscence. Z dynamických vlastností bude zkoumán vliv excitační vlnové délky na dobu života absorpce, a jak teplota ovlivňuje dobu života fotoluminiscence. Jednotlivé veličiny budou také porovnány mezi vzorky a diskutována vhodnost vzorků pro další aplikace.
|
|
|
Ultrarychlé vysoce nelineární procesy v diamantu
Zukerstein, Martin ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Kloz, Miroslav (oponent) ; Kužel, Petr (oponent)
Intenzivní několika-cyklové laserové pulsy dokáží při interakci s transparentní pevnou látkou výrazně ovlivnit její vlastnosti. Tyto procesy odehrávající se na femtosekundových časových škálách můžeme studovat pomocí ultrarychlých spektroskopických metod. Tato disertační práce se zabývá vysoce nelineárními procesy v diamantu. Při interakci s krystalickým diamantem jsme pozorovali silné nelineární rozšíření spektra vlivem automodulace fáze, což nám umožnilo vytvořit jednoduchou metodu pro kompresi pulsů vycházejících z laserového oscilátoru. Současně byla pozorována silně nelineární pětifotonová absorpce, u které jsme zjistili výraznou anizotropii a závislost na polarizačním stavu. Pomocí dvousvazkových experimentů typu excitace a sondování jsme představili studium anharmonických jevů v dynamice koherentních fononů v diamantu a dále jsme vytvořili zcela novou techniku detekce vibrací mříže pomocí vícefotonové absorpce. Rovněž se díky vysokému časovému rozlišení experimentů ukázalo, že sub- pikosekundová dynamika elektronů silně závisí na složení a morfologii polykrystalických diamantových tenkých filmů. Experimentální výsledky této práce poskytují ucelený výzkum interakce diamantu s několika- cyklovými laserovými pulsy a vývoj nových spektroskopických metod.
|
host ::
RSS.