Název:
Nelineární optické vlastnosti polovodičových nanostruktur
Překlad názvu:
Nonlinear optical properties of semiconductor nanostructures
Autoři:
Kořínek, Miroslav Typ dokumentu: Rigorózní práce
Rok:
2012
Jazyk:
cze
Abstrakt: [cze][eng] Název práce: Nelineární optické vlastnosti polovodičových nanostruktur Abstrakt: Laserová ablace monokrystalické destičky do kapaliny je jednoduchá a bezpečná metoda přípravy nanokrystalů většiny kovů a polovodičů. K vytvoření koloidních křemíkových nanokrystalů jsme použili pulzní laserovou ablaci křemíkové monokrystalické destičky do deionizované vody. Destička byla ozářena femtosekundovým Ti: safírovým laserem (vlnová délka 800 nm, šířka pulzu 100 fs, energie v pulzu 0,06 mJ - 0,7 mJ, opakovací frekvence 1 kHz). Získané vzorky byly charakterizovány pomocí časově integrované fotoluminiscenční spektroskopie, měření extinkce, transmisní elektronové mikroskopie, Ramanovy spektroskopie, rentgenové difrakce a časově rozlišeného měření fotoluminiscence. Při měření časově integrované fotoluminiscence jsme zaznamenali emisi v modré oblasti spektra. Navíc jsme pozorovali, že stárnutí nanokrystalů v deionizované vodě efektivně zvyšuje intenzitu luminiscence. Je obecně přijímáno, že unikátní vlastnosti křemíkových kvantových bodů jsou důsledkem vlivu kvantového rozměrového efektu a povrchových stavů. Pasivace povrchových stavů a defekty v oxidové vrstvě na povrchu kvantových bodů mohou efektivně zvýšit intenzitu fotoluminiscence. Při měření extinkce jsme zjistili, že absorpce nanokrystalů roste se vzrůstající...Title: Nonlinear optical properties of semiconductor nanostructures Abstract: Laser ablation of solid state wafer in liquids is a simple and reliable method for creation of nanocrystals of almost any kind of metals and semiconductors. We performed pulsed laser ablation of a silicon wafer in deionized water to prepare colloidal silicon nanocrystals. The samples were prepared by femtosecond laser ablation using Ti: sapphire laser (wavelength 800 nm, pulse duration 100 fs, pulse energy 0.06 mJ - 0.7 mJ, repetition rate 1 kHz) and characterised by time-integrated photoluminescence spectroscopy, extinction measurements, transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopy, X-ray diffraction (XRD) and time-resolved measurements of photoluminescence. The time-integrated photoluminescence spectrum demonstrated a blue emission. In addition, we observed that aging of nanocrystals in deionized water for several weeks improved the photoluminescence intensity. It is generally accepted that the unique properties of Si nanocrystals result from both quantum confinement size effect and surface states. Modification and oxide passivation of surface states and defects in oxide layer can effectively increase the photoluminescence intensity. Using extinction measurement it was found that absorption of nanocrystals is...