|
|
Photoconductivity, photoluminescence and charge collection in semiinsulating CdTe and CdZnTe
Zázvorka, Jakub ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Humlíček, Josef (oponent) ; Oswald, Jiří (oponent)
Název práce: Fotovodivost, fotoluminiscence a sběr náboje v semiizolačním CdTe a CdZnTe Autor: Jakub Zázvorka Katedra / Ústav: Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Vedoucí disertační práce: prof. Ing. Jan Franc, DrSc., Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Abstrakt: Telurid kademnatý (CdTe) a jeho sloučeniny jsou perspektivními materiály pro výrobu nechlazených detektorů vysokoenergetického záření. Příprava výsledného zařízení je ale ovlivněna mnoha parametry jako jsou materiálové nečistoty a defekty, homogenita a příprava povrchu materiálu. Tato teze obsahuje detailní studii vlivu přípravy vzorků a jevů ovlivňujících spektrální rozlišení a práci výsledného detektoru. Přítomnost hlubokých hladin je zkoumána pomocí fotoluminiscence a korelována s dalšími elektro-optickými měřeními, která se zabývají vlivem strukturálních vad materiálu. Rozbor homogenity odporu a fotovodivosti v porovnání s detektivitou vzorku a jeho elektrickými vlastnostmi je studován pomocí elektrických měření transportu a sběru fotogenerovaného náboje. Získané výsledky jsou vyhodnoceny a porovnány s teoretickým modelem a výpočty. Naměřené jevy jsou objasněny pomocí teorie posunu Fermiho hladiny. Dále je zkoumán vliv přípravy povrchu a jeho oxidace na měření odporu a fotovodivosti a celkové chování CdTe a CdZnTe. Jsou pozorovány změny...
|
|
|
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...
|
|
|
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.
|
|
|
Fotoluminiscence krystalů CdTe
Procházka, Jan ; Hlídek, Pavel (vedoucí práce) ; Toušek, Jiří (oponent) ; Oswald, Jiří (oponent)
Název práce: Fotoluminiscence krystalů CdTe Autor: Jan Procházka Katedra / Ústav: Fyzikální ústav Univerzity Karlovy v Praze Vedoucí disertační práce: Doc. RNDr. Pavel Hlídek, CSc. Abstrakt: S použitím nízkoteplotní luminiscence byly studovány energetické hladiny spojené s defekty v krystalech CdTe nominálně nedopovaných, dopovaných indiem a dopovaných chlorem. Krystaly jsou určeny pro detektory rentgenového a gama záření pracující při pokojové teplotě. Byl sledován vliv žíhání v parách kadmia nebo teluru na spektra luminiscence. Některé změny spekter lze interpretovat zaplňováním vakancí nejen atomy z plynné fáze, ale i příměsemi uvolňovanými při žíhání z intersticiálních poloh a z defektů typu precipitáty, inkluze, hranice zrn apod. Byly studovány pásy luminiscence připisované defektům významným pro kompenzační mechanismy, jako jsou A-centra (komplexy vakance v kadmiové mříži + příměsový mělký donor) nebo komplexy s dvěma donory navázanými na vakanci. Ukázalo se, že teplotní závislosti pásů luminiscence jsou výsledkem složitějších procesů než prosté tepelné uvolnění vázaného excitonu nebo tepelná excitace elektronů (resp. děr) z defektů do pásů. Na částečně kompenzovaných vzorcích CdTe:In jsme pozorovali velmi výrazné pásy výběrové fotoluminiscence párů (donor In) - (A-centrum) při excitaci v oboru 1,575...
|
|
|
Silicon nanocrystals, photonic structures and optical gain
Ondič, Lukáš ; Herynková, Kateřina (vedoucí práce) ; Oswald, Jiří (oponent) ; Lauret, Jean-Sebastien (oponent)
Křemíkové nanokrystaly (SiNCs) menší než cca 5 nm jsou materiálem s účinnou foto- luminiscencí (PL) za pokojové teploty, která vykazuje i optický zisk. Optický zisk je nutná podmínka k dosažení stimulované emise z vybuzeného materiálu a právě dosažení stimulované emise (a laserování) z nanostruktur na bázi Si je důležité z pohledu křemíkové fotoniky. Cílem této práce bylo (i) studovat fundamentální optické vlastnosti SiNCs, (ii) navrhnout a připravit fotonický krystal se zvýšenou extrakcí světla a (iii) prostudovat možnost zvýšení optického zisku SiNCs jejich zabudováním do dvoudimenzionálního fotonického krystalu. Nejdříve byly pomocí elektrochemického leptání Si desky připraveny oxidem (SiOx/SiO2) pasivované SiNCs. Jejich optické vlastnosti byly prostudovány použitím časově rozlišené spektroskopie, a to i za nízkých teplot. Rychlý modrozelený emisní pás SiNCs byl interpretován jako kvazipřímá rekombinace horkých elektronů s dírami v blízkosti bodu Γ. Dále bylo ukázáno, že spektrální posuv pomalého oranžověčerveného pásu SiNCs s teplotou je důsledkem souhry tlakové a teplotní změny zakázaného pásu objemového Si. Koeficient optického zisku byl měřen metodou "Proužku s proměnnou délkou"...
|
|
|
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...
|
|
|
Study of semiconductors by methods of laser spectroscopy
Dzurňák, Branislav ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Oswald, Jiří (oponent) ; Herynková, Kateřina (oponent)
Název práce: Studium polovodičú metodami časově rozlišené laserové spektroskopie: Luminiscenční spektroskopie nanokrystalického diamantu Autor: Branislav Dzurňák Katedra / Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí disertační práce: doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D. Abstrakt: Dizertační práce se věnuje optickým vlastnostem nanokrystalického diamantu připraveného metodou depozice z plynné fáze. Pomocí laserové spektroskopie je studována luminiscence vzorků nanokrystalického diamantu, vliv teploty, tlaku, pH prostředí a UV osvitu na ni. Výsledky poukazují na významný vliv vody a adsorbátů ze vzduchu, které ovlivňují energetické stavy uvnitř zakázaného pásu diamantu. Metodami ultrarychlé (na škále pikosekund a nanosekund) laserové spektroskopie je zkoumáno dohasínání luminiscence vzorků s různou povrchovou terminací a strukturou v závislosti na okolním tlaku a teplotě. Výsledky jsou analyzovány pomocí funkce mocninného poklesu, která dobře odpovídá tvaru dohasínání luminiscence a zároveň vystihuje dynamiku nosičů náboje v energetických stavech lokalizovaných uvnitř zakázaného pásu. Z výsledků je sestaven model interakce nanokrystalického diamantu s adsorbátmi. Také jsou zkomány nelineární optické vlastnosti nanokrystalického diamantu, konkrétně jevy generace druhé a třetí harmonické frekvence. Práce...
|
|
|
Interakce ultrakrátkých laserových pulsů s polovodičovými nanostrukturami
Preclíková, Jana ; Malý, Petr (vedoucí práce) ; Potůček, Zdeněk (oponent) ; Oswald, Jiří (oponent)
Disertační práce je věnována optické spektroskopii (luminiscence, transmise, ultrarychlá luminiscence) nanokrystalických diamantových filmů a stříbrných nanočástic v matrici oxidu titaničitého. U obou materiálů byl detailně studován vliv laserového osvitu na změnu optických vlastností ve viditelné oblasti spektra za různých podmínek. Nanokrystalický diamant vykazuje ve viditelné spektrální oblasti silnou subpikosekundovou a pikosekundovou fotoluminiscenci, jejíž charakter (intenzita a rychlost doznívání) se mění s laserovým osvitem a okolním tlakem vzduchu. Změny ve fotoluminiscenci jsou doprovázeny změnou optické tloušťky filmů. Jevy byly přiřazeny fotoindukovaným adsorpčním procesům, které ovlivňují elektronové stavy pocházející od atomů na povrchu a na hranicích zrn, jejichž energie leží v zakázaném pásu diamantu. Zavedli jsme a optimalizovali metodu přípravy nanokompozitních Ag-TiO2 filmů vykazujících mnohobarevný fotochromický jev. Z analýzy počátečních fází fotochromické transformace jsme určili, že s laserovým osvitem dochází k modrému posuvu plasmonových frekvencí rezonujících stříbrných nanočástic. Fotoluminiscenční měření potvrdila, že během fotochromické transformace dochází k nárůstu počtu Ag+ iontů v nanokompozitu. Na základě fotoluminiscencích měření byly rozlišeny dva příspěvky k zářivé...
|
|
| |
|
| |
host ::
RSS.