|
|
Časově rozlišená spektroskopie polovodičových nanostruktur
Kořínek, Miroslav ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Herynková, Kateřina (oponent) ; Němec, Hynek (oponent)
Název práce: Časově rozlišená spektroskopie polovodičových nanostruktur Autor: RNDr. Miroslav Kořínek Katedra/ Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí disertační práce: doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D., Katedra chemické fyziky a optiky, Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Pra- ze Abstrakt: Tato disertační práce se zabývá studiem relaxačních a rekombinačních procesů v křemíkových nanokrystalech zabudovaných do dielektrických (SiO2, SiC a Si3N4) matricí, které byly připraveny v rámci evropského projektu NASCEnT (Silicon Nanodots for Solar Cell Tandem 2010-2013). Rozdílné hostující ma- teriály pro křemíkové nanokrystaly nejen poskytují rozdílné transportní vlast- nosti, ale také odlišným způsobem ovlivňují povrch křemíkových nanokrystalů. Rozsáhlá část práce je věnována výzkumu křemíkových nanokrystalů v matrici SiO2, jejichž optické a elektrické vlastnosti se mění v závislosti na velikosti nano- krystalů, tloušt'ce SiO2 bariéry mezi nanokrystaly a způsobu dodatečného žíhání. Pomocí různých metod optické spektroskopie je vytvořen ucelený obraz o dy- namice fotoexcitovaných nosičů náboje na časové škále od pikosekund do mili- sekund. Počáteční (pikosekundová) dynamika je...
|
|
|
Studium optických nelinearit v polovodičích a polovodičových nanostrukturách
Kozák, Martin ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Herynková, Kateřina (oponent) ; Kužel, Petr (oponent)
Tato disertační práce se zabývá studiem nelineárně-optických jevů a ultrarychlé dynamiky excitovaných nosičů náboje v monokrystalickém diamantu, v nanokrystalech diamantu a křemíku. Hlavní část práce je věnována vytvoření uceleného pohledu na dynamiku vysokých hustot excitovaných nosičů v objemovém diamantu (přechod od excitonů a volných nosičů k elektron-děrové kapalině či plazmatu). Pomocí různých metod časově rozlišené laserové spektroskopie je zkoumána pikosekundová dynamika kondenzace elektron-děrové kapaliny v tomto materiálu a experimentálně demonstrována možnost jejího vypaření femtosekundovými pulzy. Navrhujeme zde také dvě nové optické metody pro studium doby života, difúze a rychlosti povrchové rekombinace excitonů v diamantu. Výsledky naměřené těmito metodami jsou teoreticky popsány pomocí difúzní rovnice a porovnány s měřením difrakce na přechodné mřížce. Dále se v práci zabýváme měřením dvou- a třífotonové absorpce a nelineárního indexu lomu diamantu. V nanokrystalickém diamantu je experimentálně studován a podrobně diskutován fyzikální původ generace druhé a třetí harmonické frekvence. V supermřížkách tvořených křemíkovými nanokrystaly v SiO2 jsou studovány nelineární jevy v přechodné absorpci a difúze nosičů metodou přechodné mřížky.
|
|
|
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"...
|
|
|
Studium morfologie a chemického složení povrchu porézního křemíku v závislosti na podmínkách přípravy
Konečný, Martin ; Dian, Juraj (vedoucí práce) ; Herynková, Kateřina (oponent)
Název práce: Studium morfologie a chemického složení povrchu porézního křemíku v závislosti na podmínkách přípravy Autor: Bc. Martin KONEČNÝ E-mail autora: konecmar@seznam.cz Katedra (ústav): Katedra chemické fyziky a optiky (113. ▪ 32-KCHFO) Vedoucí diplomové práce: Doc. RNDr. Juraj Dian, CSc., KCHFO, MFF UK E-mail vedoucího: Juraj.Dian@mff.cuni.cz Abstrakt: Porézní křemík je materiál na bázi křemíku, který se nejčastěji připravuje anodickým leptáním krystalického křemíku v kyselině fluorovodíkové. Fyzikální a chemické vlastnosti porézního křemíku určují útvary rozměrů řádově jednotky až desítky nanometrů. Vlastnosti nanostrukturních materiálů jsou ve srovnání se svými makroskopickými protějšky ovlivněny kvantovým rozměrovým jevem a fyzikálně-chemickými jevy na jeho obrovském vnitřním povrchu. V závislosti na typu křemíkového substrátu (typ dopantu, vodivost, krystalografická orientace) a technologických podmínkách lze připravit materiál o různé velikosti pórů (makroporézní, mesoporézní a mikroporézní křemík) a o různém zastoupení vazeb Si-O a Si-H. Morfologie a chemické složení povrchu porézního křemíku předurčují jeho využití pro nejrůznější aplikace. Jednou z nejvýznamnějších aplikačních možností porézního křemíku je konstrukce senzorů chemických látek. K tomu lze využít výrazné citlivosti fyzikálních...
|
|
|
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...
|
|
|
Dynamika fotoexcitovaných nosičů náboje v diamantu
Popelář, Tomáš ; Malý, Petr (vedoucí práce) ; Herynková, Kateřina (oponent)
Název práce: Dynamika fotoexcitonovaných nosičů náboje v diamantu Autor: Bc. Tomáš Popelář Katedra: KCHFO MFF UK Vedoucí diplomové práce: prof. RNDr. Petr Malý DrSc., KCHFO MFF UK Abstrakt: V této práci byla zkoumána luminiscence diamantu v režimu silného buzení pomocí jednofotonové nebo dvoufotonové absorpce femtosekundovým laserovým svazkem. Měřený vzorek byl velmi čistý diamant typu IIa připravený metodou CVD, který byl umístěn do kryostatu, a tak bylo možné měřit luminiscenci v závislosti na teplotě od 12 K do 300 K. Ta byla sbírána buď spektrografem, nebo rozmítací kamerou, získávali jsme časově integrované a časově rozlišené výsledky. Vyhodnocována byla jen ta část spektra, která obsahovala příspěvky od elektron- děrové kapaliny (za nízkých teplot), volných excitonů a pravděpodobně excitonových komplexů. Za vyšších teplot, kdy už nedocházelo ke kondenzaci, byl příspěvek od e-h plazmatu oproti volným excitonům příliš slabý a byl možný zjistit jen z časově rozlišených měření. Další výsledky závislé na čase byly získány metodou excitace a sondovaní, kde jsme zkoumali doby života v závislosti na metodě excitace (jednofotonová nebo dvoufotonová) a také vliv dalších svazků na kondenzaci do elektron-děrových kapek. Klíčová slova: CVD diamant, dynamika, e-h kapalina, excitony
|
|
| |
|
|
Ultrarychlá laserová spektroskopie polovodičových nanostruktur
Neudert, Karel ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Nikl, Martin (oponent) ; Herynková, Kateřina (oponent)
Práce se zabývá analýzou dynamik nosičů náboje v polovodičových nanokrystalech a nanostrukturách metodami ultrarychlé laserové spektroskopie. Ve třech kapitolách se studují postupně materiály křemík, InAs/GaAs a InAs/AlAs, CdSSe. Křemíkové nanokrystaly připravené metodou sol-gel byly proměřeny časově rozlišenou luminiscencí s různým stupněm rozlišení, dvoufotonovou absorpcí a metodou Z-scan. Byl navržen model, který změřené poznatky vysvětluje. InAs byl dobře proměřen metodou upkonverze a získané informace byly plně konzistentní s kvantovým modelem. Materiál CdSe byl zkoumán ve dvou formách - tenké filmy připravené chemickou depozicí a nanokrystaly ve skle komerčních filtrů. V obou případech byly jasně zodpovězeny otázky týkající se ovlivňování optických vlastností nanokrystalů modifikací postupu při jejich výrobě.
|
host ::
RSS.