|
|
Preparation of semiconductor samples for transmission electron microscopy
Bajo, Viktor ; Bukvišová, Kristýna (referee) ; Horák, Michal (advisor)
This bachelor thesis deals with the preparation of samples from semiconductors for transmission electron microscopy. In the theoretical part, the most common methods of pre-preparation and finishing methods used to create ultrathin regions transparent to the electron beam of the microscope are generally described. This is followed by an overview of the experimental equipment used in the practical part for the actual sample preparation. I prepared two single crystal silicon samples, one by mechanical preparation followed by ion polishing, the other in the form of a lamella fabricated using a scanning electron microscope equipped with a focused ion beam. Mechanical preparation is significantly more time-consuming, is performed on several specialised instruments and risks destruction of the whole object under investigation. Preparation of the lamellae is relatively fast and allows a very small area of interest to be selected, leaving the rest of the sample intact but, on the other hand, requires at least basic skills in scanning electron microscopy. Both methods can be used to prepare good quality samples suitable for analysis in a transmission electron microscope. I have documented the whole procedure in the practical section that can serve as a guide for the preparation of these samples.
|
|
|
Implementation of polycyclic saturated systems in synthesis of advanced organic and hybrid materials for application in organic electronics
Jančík, Ján ; Částková, Klára (referee) ; Todorov, Petar (referee) ; Krajčovič, Jozef (advisor)
Ve všech oblastech současného průmyslu zažívají pokročilé materiály extrémní romzmach, a to díky neustálé miniaturizaci součástek a elektroniky, vytváření chytrých a funkčních materiálů, vývoji nových terapeutických a diagnostických metod a v neposlední řadě zdokonalování a zefektivňování výrobních procesů. Významné postavení v tomto systému má sektor organické elektroniky, ve kterém řada technologických firem a investorů vidí velkou budoucnost. K prokázání flexibility, všestrannosti a škálovatelnosti pokročilých materiálů byly syntetizované a zkumané zcela nové adamantanem substituované polythiofeny. Tyto polymery jako silné konkurenty komerčně využívaných materiálů ukazují, že oblast organické elektroniky dosud nedosáhla svých hranic. Byla provedena rozsáhlá charakterizace a studium nových polymerů. Pro rozšíření záběru výzkumu byla navržena, připravena a zkoumána řada zcela nových fotospfotospínačů na bázi para-bis(2-thienyl)fenylenu jako dalšího typu pokročilých organických materiálů. Podle aktuálních trendů byly zkoumány i perovskitové materiály. Byla vyvinuta a optimalizována zcela nová, k životnímu prostředí šetrná, nízkonákladová a snadno do velkovýroby tranformovatelná metoda pro přípravu čtyř nejčastěji používaných hybridních perovskitových makrokrystalů. Tato metoda by mohla být odpovědí pro průmyslovou výrobu vysoce kvalitních, bezchybných a symetrických perovskitových krystalů a zařízení. Na druhou stranu byly zkoumány různé druhy perovskitových nanočástic za účelem zlepšení stability a vlastností. Byla zkoumána základní stabilizace za pomocí ligandů se zaměřením na ligandy na bázi adamantanu a pro zlepšení vlastností byla navržena stabilizace za pomocí polymerní matrice. Jako vodivá matrice pro perovskitové nanočástice byly použity adamantylem substituované polythiofeny ve formě tenkých vrstev.
|
|
|
Optical characterization of InAs nanowires
Hošková, Michaela ; Ligmajer, Filip (referee) ; Musálek, Tomáš (advisor)
This bachelor thesis deals with the fabrication and optical characterization of InAs nanowires. Physical vapor deposition is used for the fabrication of nanowires via method selective epitaxy in the MBE chamber. The growth conditions for the formation of nanowires are optimized and their dimensions are characterized by a scanning electron microscope. Confocal spectroscopy and electron energy loss spectroscopy are employed for measurement of the optical response and the influence of the geometry of individual nanowires is studied. The motivation is the development of a new optical method that monitors nanowires directly during growth in the MBE apparatus.
|
|
|
Design of a photovoltaic power system with battery storage for household purposes in area of Brno-mesto
Vrana, Martin ; Vanýsek, Petr (referee) ; Vaněk, Jiří (advisor)
Táto bakalárska práca sa zameriava na rešerš technológií obsiahnutých v návrhu fotovoltického systému, ako sú solárne panely, nabíjateľné akumulátory, a systémy na premenu elektrickej energie. Následne sú tieto informácie využité na návrh hybridného a sieťového fotovoltického systému pre rodinný dom nachádzajúci sa v lokalite Brno-Mesto. Plán realizácie je nájsť cenovo výhodné riešenie s rozumným časom návratnosti, ktoré prevažne pokryje energetický odber domácnosti. Takisto sú náklady každého zo systémov znížene o dostupné štátne dotácie podľa parametrov každej inštalácie. Sieťový systém je lacnejší ako hybridný systém, pretože systém neobsahuje drahé batérie. Preto má nižšiu dobu návratnosti šiestich rokov, v porovnaní so siedmimi rokmi v prípade hybridného systému. Hybridný systém je výhodný, pretože umožňuje lokálne ukladanie energie a poskytuje záložné napájanie v prípade výpadku prúdu. Dodávateľ elektriny umožňuje uložiť prebytočnú energiu vyrobenú systémami do virtuálnej batérie, z ktorej je možné počas roka čerpať v čase nedostatočnej výroby energie. V kombinácii so súčasnými vysokými cenami energie majú oba systémy relatívne krátke obdobie finančného bodu zvratu v porovnaní so systémami v minulosti. Finálny výber typu inštalovaného systému je na klientovi.
|
|
|
Photo-Hall effect spectroscopy and laser-induced transient currents in CdTe-based semiconductor radiation detectors
Musiienko, Artem ; Grill, Roman (advisor) ; Dubecký, František (referee) ; Oswald, Jiří (referee)
Title: Photo-Hall effect spectroscopy and laser-induced transient currents in CdTe-based semiconductor radiation detectors Author: Artem Musiienko Department / Institute: Institute of Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University Supervisor of the doctoral thesis: Prof. RNDr. Roman Grill, CSc, Institute of Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University Abstract: Cadmium Telluride, Cadmium Zinc Telluride, and Cadmium Manganese Telluride are important semiconductors with applications in radiation detection, solar cells, and electro-optic modulators. Their electrical and optical properties are principally controlled by defects forming energy levels within the bandgap. Such defects create recombination and trapping centers capturing photo- created carriers and depreciating the performance of the detector. Simultaneously, the changed occupancy of levels leads to the charging of detector's bulk, which results in the screening of applied bias and the loss of detector's sensitivity. Detailed knowledge of crystal defect structure is thus necessary for the predictable detector work and also for the possibility to reduce the structural defects concentration. This thesis reports on the investigation of deep energy levels in CdTe-based high resistivity and detector-grade materials by...
|
|
|
Spectral dependency of the charge generation in semiconductor detectors using nano-second laser pulses
Raja, Marek ; Belas, Eduard (advisor) ; Franc, Jan (referee)
This work deals with the study of charge transport in a semiconductor detector made of CdZnTe material. Theoretical models of charge density distribution are based on a drift-diffusion equation with consideration of infinite and finite lifetime of a charge carrier caused by a shallow and deep trap. The shapes of the measured waveforms with the L-TCT method are fitted by the Monte Carlo method. The obtained values of drift mobility, electric field profile, charge passage time and surface recombination rate are obtained by fitting with the OriginPro program.
|
|
|
Chinese Strategic Posture: the Case of Semiconductor
Scarazzato, Lorenzo ; Kučera, Tomáš (advisor) ; Urbancová, Kateřina (referee)
The study investigates the influence of politics over technology to then deepen the relevance of semiconductors as part of the defence realm in the case of China. To this end, the importance of technology in warfare and the entailed trade-offs are illustrated along with the efforts to regulate the export flow. The theoretical framework focuses on finding local validity rather than a universal one, bridging politics and technology via the time factor. Hence, semiconductors are included in the Chinese defence sector showing the relevance given them by Beijing's plans for military modernisation. An overview of the supply chain allows for a better understanding of the implications stemming from its global structure, underscoring the autarky-efficiency challenges any state needs to address. Consequently, China embodies a favourable case study because of its domestic power structure, modernisation ambitions, and imposed export controls directing its choices. A thorough analysis of policies and procurement means is employed to confirm the securitisation of the technology, gauging domestic prospects, international responses, and hindrances. Finally, two scenarios structure the main drivers into plausible outlooks, sketching development in the short term and suggesting further research avenues.
|
|
|
Photo-Hall effect spectroscopy and laser-induced transient currents in CdTe-based semiconductor radiation detectors
Musiienko, Artem ; Grill, Roman (advisor)
Title: Photo-Hall effect spectroscopy and laser-induced transient currents in CdTe-based semiconductor radiation detectors Author: Artem Musiienko Department / Institute: Institute of Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University Supervisor of the doctoral thesis: Prof. RNDr. Roman Grill, CSc, Institute of Physics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University Abstract: Cadmium Telluride, Cadmium Zinc Telluride, and Cadmium Manganese Telluride are important semiconductors with applications in radiation detection, solar cells, and electro-optic modulators. Their electrical and optical properties are principally controlled by defects forming energy levels within the bandgap. Such defects create recombination and trapping centers capturing photo- created carriers and depreciating the performance of the detector. Simultaneously, the changed occupancy of levels leads to the charging of detector's bulk, which results in the screening of applied bias and the loss of detector's sensitivity. Detailed knowledge of crystal defect structure is thus necessary for the predictable detector work and also for the possibility to reduce the structural defects concentration. This thesis reports on the investigation of deep energy levels in CdTe-based high resistivity and detector-grade materials by...
|
|
|
Spectral dependency of the charge generation in semiconductor detectors using nano-second laser pulses
Raja, Marek ; Belas, Eduard (advisor) ; Franc, Jan (referee)
This work deals with the study of charge transport in a semiconductor detector made of CdZnTe material. Theoretical models of charge density distribution are based on a drift-diffusion equation with consideration of infinite and finite lifetime of a charge carrier caused by a shallow and deep trap. The shapes of the measured waveforms with the L-TCT method are fitted by the Monte Carlo method. The obtained values of drift mobility, electric field profile, charge passage time and surface recombination rate are obtained by fitting with the OriginPro program.
|
|
|
Synthesis and Study of Nano-Structured Perovskites for Applications in Organic Electronics
Jančík Procházková, Anna ; Kuřitka, Ivo (referee) ; Částková, Klára (referee) ; Krajčovič, Jozef (advisor)
Nanočástice perovskitů halogenidů kovů vykazují unikátní vlastnosti, především výjimečně vysoké hodnoty kvantových výtěžků fluorescence, které předurčují tyto materiály pro aplikace v optoelektronických a fotonických zařízeních. Tato práce popisuje přípravu nanočástic perovskitů halogenidů kovů pomocí stabilizačních činidel inspirovaných přírodou. Stabilizační činidla zde slouží nejen ke stabilizaci, ale i k modifikaci povrchu nanočástic za účelem zvýšení funkčnosti výsledných nanostruktur. Úvod práce popisuje optimalizaci přípravy nanočástic precipitační technikou za použití stabilizačních činidel; jako stabilizační činidlo byl zvolen adamantan-1-amin spolu s hexanovou kyselinou. Bylo prokázáno, že klíčový vliv na optické vlastnosti výsledných koloidních roztoků má volba rozpouštědel a teploty při precipitaci. Mimo jiné byl zkoumán vliv koncentrace prekurzorů na výslednou morfologii a optické vlastnosti nanočástic a jejich koloidních roztoků. V neposlední řadě byly nanočástice stabilizovány adamantan-1-aminem spolu s různými karboxylovými kyselinami a byly studovány optické vlastnosti a koloidní stabilita výsledných koloidních roztoků. V dalším kroku byly nanočástice perovskitů stabilizovány pomocí proetogenních aminokyselin L-lysinu and L-argininu. Takto stabilizované nanočástice vykazovaly úzká emisní spektra ve viditelné oblasti a kvantové výtěžky fluorescence dosahující hodnot téměř 100 %. Stabilizace nanočástic prostřednictvím postranních skupin aminokyselin byla prokázána navázáním chránící terc-butoxykarbonylové skupiny na -amino skupinu. Nanočástice stabilizované modifikovaným lysinem v průběhu jejich přípravy vykazovaly závislost optických vlastností na přítomnosti vody. Předpokládá se, že molekuly vody jsou schopné kontrolovat růst krystalové mřížky po navázání na prekurzory perovskitů a ovlivňovat tak výslednou velikost nanočástic, což vede k projevení kvantových jevů. Spojení nanočástic perovskitů s peptidy představuje nový typ materiálů kombinujících výjimečné optické vlastnosti se samoorganizačními a senzorickými vlastnostmi. Tento koncept byl představen přípravou nanočástic perovskitů stabilizovaných cyklo(RGDFK) pentapeptidem. Vzhledem k citlivosti peptidů na jejich byly nanočástice stabilizovány peptidovými nukleovými kyselinami, robustními analogy nukleových kyselin. Ke stabilizaci nanočástic byl připraven monomer a trimer peptidové nukleové kyseliny obsahující thymin jako dusíkatou bázi. Thymin byl na povrchu nanočástic dostupný k interakci s adeninem přes vodíkové můstky umožňující přenos náboje. Kombinace peptidových nukleových kyselin a perovskitů s unikátními optickými vlastnostmi otevírá aplikační možnosti zejména v oblasti optických senzorů.
|
guest ::
