|
|
Influence of Si surface passivation on growth and ordering of nanostructures
Matvija, Peter ; Kocán, Pavel (vedoucí práce) ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; de la Torre, Bruno (oponent)
Kremík je v súčasnosti najpoužívanejší polovodičový materiál, ktorého aplikácie siahajú od solárnych článkov a senzorov po elektronické zariadenia. Funkcionalizácia povrchu pomocou molekulárnych vrstiev môže vylepšiť vlastnosti kremíkového povrchu a môže zmenšiť veľkosť funkčných prvkov elektronických zariadení. Avšak, nájdenie spôsobu akým molekuly naviazať na konkrétne miesta na povrchu a nájdenie spôsobu akým molekuly usporiadať na kremíkových povrchoch nie je ľahké kvôli vysokej reaktivite kremíku. V tejto práci používame skenovací tunelový mikroskop, ab-initio výpočty a kinetické Monte Carlo simulácie a študujeme adsorpciu organických molekúl na čistom a táliom pasivovanom povrchu Si(111). Ukazujeme, že polarita molekúl má veľký dopad na spôsob naviazania molekúl na čistý povrch. Naše pozorovania dokazujú, že v porovnaní s čistým povrchom sú molekuly a jedno-atomárne adsorbáty na pasivovanom povrchu výrazne mobilnejšie. Zvýšená mobilita molekúl spôsobuje vytvorenie 2D plynu na povrchu a umožňuje tvorbu samousporiadaných molekulárnych štruktúr. V práci navrhujeme novú metódu pre priame pozorovanie 2D molekulárneho plynu a ukazujeme, že pomocou nehomogénneho elektrického poľa je možné kontrolovať fázu molekúl na povrchu, v prípade že tieto molekuly na seba viažu dipólový moment. 1
|
|
|
Příprava anizotropního povrchu pro růst molekulárních drátů
Zehnal, Jan ; Kocán, Pavel (vedoucí práce) ; Rozbořil, Filip (oponent)
Práce se zabývá přípravou anizotropního povrchu Si(100)-In(4x3) s následnou depozicí organických molekul ftalocyaninu mědi. Cílem je najít nejlepší parametry přípravy tohoto povrchu a ověřit, zda při této kombinaci substrátu a organických molekul vznikají na povrchu jednodimenzionální řetízky. Naměřená data byla získána pomocí skenovacího tunelovacího mikroskopu a měření probíhala v ultra vysokém vakuu. Během řešení práce jsme našli vhodný způsob přípravy povrchu s minimem defektů a zjistili jsme, že při depozici malého množství molekul vznikají řetízky. Hlavním přínosem je nalezení poměrné snadné metody pro přípravu jedno- dimensionálních řetízků z organických molekul.
|
|
|
Analýza sondové charakteristiky s využitím neuronových sítí
Rafaj, Filip ; Roučka, Štěpán (vedoucí práce) ; Kocán, Pavel (oponent)
Langmuirovy sondy jsou na naší fakultě používány pro měření voltampérové charakteristiky nízkoteplotního slabě ionizovaného plazmatu. Z těchto měření se určuje elektronová teplota a koncentrace elektronů. Klasická metoda určování je založena na lineárním fitování metodou nejmenších čtverců. V této práci používáme neuronové sítě jako alternativní metodu určování zmíněných parametrů plazmatu. S pomocí stochastic gradient descent a backpropagation algoritmů a trénovacích dat založených na analytickém modelu charakteristiky vytvoříme dopřednou neuronovou síť. Dále studujeme přestnost, robustnost a výpočetní náročnost sítě v porovnání s klasikou metodou. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Počítačové simulace charakteristik desorpce kovů z povrchu Si(111)
Sikora, Adam ; Kocán, Pavel (vedoucí práce) ; Mysliveček, Josef (oponent)
Název práce: Počítačové simulace charakteristik desorpce kovů z povrchu Si(111) Autor: Adam Sikora Katedra: Katedra fyziky povrchů a plazmatu Vedoucí bakalářské práce: RNDr. Pavel Kocán, Ph.D. Abstrakt: V případě desorpce některých kovů (Pb, In, Ga) z povrchů Si(111) a Ga(111) byl pomocí integrálních technik překvapivě pozorován nultý řád desorp- ce. Teoretické vysvětlení nultého řádu zde dosud chybí, neboť se zdá, že podmínky obvykle vedoucí k desorpci nultého řádu - vysoká difuzivita, existence 2D plynné fáze atd. - zde nemohou být splněny. Cílem práce bude vyvinutí kinetického Mon- te Carlo počítačového kódu pro simulaci atomárních procesů na povrchu Si(111). Vyvinutý kód bude následně použitý k zkoumání desorpčních spekter za různých podmínek a taky k nalezení parametrů, které dovolují právě desorpci nultého řádu. Klíčová slova: kinetické Monte Carlo, tepelně programovaná desorpce, desorpce nultého řádu, Si(111) 1
|
|
|
Studium interakce adsorbátu s pasivovanými povrchy Si pomocí STM
Matvija, Peter ; Kocán, Pavel (vedoucí práce) ; Švec, Martin (oponent)
Skenovacia tunelová mikroskopia bola použitá na štúdium morfolgie táliovej vrstvy v rôznych štádiách desorbcie Tl z povrchu Si(111) a na štúdium správania sa rôznych adsorbátov na povrchu Si(111)/Tl-(1 × 1). Využitie táliovej vrstvy na pasivásiu povrchu Si(111) bolo bližšie skúmané pre rôzne druhy adsorbátov. Mangánové, hliníkové, indiové a cínové vrstvy, ktoré boli priamo deponované na Si(111)-(7 × 7), boli porovnané s vrstvami pripravenými depozíciou adsorbátu na pasivačnú vrstvu po následnej termálnej desorbcii tália z povrchu (po ohreve na teplote ≈ 400◦ C). Skúmané adsorbáty vykazovali známky extrémne vysokej difuzivity a slabej väzby k Si(111)/Tl-(1 × 1). Pasivačná vrstva bola voči ad- sorbátom stabilná. Aplikácia tália ako surfaktantu spôsobovala zníženie teploty a pokrytia potrebného na prípravu rekonštrukcií pozorovaných na povrchoch pripravených priamou depozíciou adsorbátu. 1
|
|
|
Teoretické výpočty interakce adsorbátu s orientovanými povrchy Si
Krejčí, Ondřej ; Kocán, Pavel (vedoucí práce) ; Ondráček, Martin (oponent)
V této práci jsem stručně popsal základy metody funkcionálu hustoty (DFT) pro výpočet elektronové struktury molekul, pevných látek a povrchů. Dále, jsem zde shrnul základní stavební kameny výpočetního programu Fireball, který využívá metody DFT a se kterým jsem následně prováděl výpočty atomární a elektronové struktury vybraných modelů. Také jsem se zabýval teorií sken- ovací tunelovací mikroskopie (STM) a přístupy jak simulovat STM mapy na základě DFT výpočtů. Studovanými modely byly rekonstrukce povrchu Si (111), konkrétně šlo o rekonstrukce 7×7, 2×1 Pandey chain. a dále pak rekonstrukce s periodicitou √ 3 × √ 3, kde bylo úkolem nalezení vhodné atomární struktu- ry, odpovídající novým experimentálním poznatkům. Následně jsem provedl porovnání energetické výhodnosti jednotlivých rekonstrukcí. Posledním studovaným modelem byla adsorpce molekuly benzenu na nejstabilnější rekonstrukci 7×7. U všech modelů jsem provedl analýzu atomární a elektronové struktury a pomocí kódu STM jsem simuloval jejich STM mapy. Ty jsem následně porovnal s experi- mentálními STM měřeními v literatuře a s výsledky experimentů, které prováděli RNDr. Pavel Kocán, Ph.D. (rekonstrukce √ 3 × √ 3) a Prof. Alastair McLean (benzen na 7×7). Byl...
|
|
|
Teoretické výpočty stability a elektronové struktury povrchů Si
Krejčí, Ondřej ; Kocán, Pavel (vedoucí práce) ; Szabová, Lucie (oponent)
Î Ø ØÓ ÔÖ × Ñ ×ØÖÙ Ò × ÖÒÙÐ ¹ Ò Ø Ó Ñ ØÓ Ý Ú ÔÓ Øó ØÓÑ ÖÒ Ð ¹ ØÖÓÒÓÚ ×ØÖÙ ØÙÖÝ ÑÓÐ Ùи Ô ÚÒ Ð Ø ÔÓÚÖ ó¸ Ó ÚÞÐ Ø × Ñ × Ô Þ Ú Ð Ñ ØÓ ÓÙ ÙÒ ÓÒ ÐÙ Ù×ØÓØÝž Ð × Ñ Þ ÔÓÔ× Ð Ú ÔÓ ØÒ ÔÖÓ Ö Ñ Ö Ðи Ø Ö Ò Ñ ØÓ ÙÒ ÓÒ ÐÙ Ù×ØÓØÝ Þ ÐÓö Òž Ë ÔÖÓ Ö Ñ Ñ Ö ÐÐ × Ñ Ò ×Ð Ò ÔÖÓÚ Ð Ú ÔÓ ØÝ Ð ØÖÓÒÓÚ ×ØÖÙ ØÙÖÝ ÖÝ×Ø Ð Ó Ñ Ù ØÓÑ ÖÒ Ð ØÖÓÒÓÚ ×ØÖÙ ØÙÖÝ Ö ÓÒ×ØÖÙ 2×1¸ Ô'2×2µ '4×4µ ÔÓÚÖ Ù Ë '½¼¼µž Î ×Ð Ý Ø ØÓ Ú ÔÓ Øó × Ñ Þ ÔÓÖÓÚÒ Ð × ö ÔÙ Ð ÓÚ Ò Ñ Ú ÔÓ ¹ ØÝ ÔÖÓÚ Ò Ñ ÜÔ Ö Ñ ÒØÝž Æ ×Ð Ò × Ñ ÔÖÓÚ Ð ËÌÅ × ÑÙÐ Ò Ø ØÓ Ö ÓÒ×ØÖÙ ž Î ×Ð Ý ËÌÅ × ÑÙÐ × Ñ ÓÔ Ø ÔÓÖÓÚÒ Ð × ÜÔ Ö Ñ ÒØ ÐÒ Ñ ØÝž ½
|
|
|
Studium adsorpce kovů na Si(100)2×1 pomocí STM při nízkých teplotách
Majer, Karel ; Ošťádal, Ivan (vedoucí práce) ; Kocán, Pavel (oponent)
Práce se zabývá přípravou UHV aparatury umožňující měření skenovacím tunelovým mikroskopem při nízkých teplotách a studiem jednorozměrných hliníkových struktur na povrchu Si(100)2 × 1. Byla provedena kalibrační měření depoz- iční rychlosti Al z připraveného vypařovadla, teploty křemíkového substrátu při žíhání a pr·běhu teploty chladicího výměníku kryopanelu při chlazení ka- palným dusíkem. Bylo provedeno měření pomocí STM při teplotě 60řC a po- zorovány hliníkové řetízky na křemíkovém povrchu. Byly vyhodnoceny jejich délky a tvary a vytvořena rozdělení délek řetízk· při r·zných teplotách vy- cházející z dřívějších měření. Pozorovaná rozdělení byla uvedena do souvislosti s probíhajícími fyzikálními ději. 1
|
|
|
Interaction of metal atoms with metastable reconstructions of the Si(111) surface studied by STM
Matvija, Peter ; Kocán, Pavel (vedoucí práce) ; Ošťádal, Ivan (oponent)
Metódou STM je skúmaný proces rekonštrukcie povrchu Si(111) po naparení tália a jeho následnej desorbcii. Je nameraná závislosť pokrytia povrchu táliom na teplote a z určenej závislosti sú vyvodené vhodné podmienky pre tvorbu povrchu s čo najvyšším zastúpením metastabilných rekonštrukcií (hlavne (5x5) a (9x9)). Na takto vytvorený povrch sú následne naparené rôzne množstvá Al a je pozorovaná možnosť vzniku magických klastrov a iných zaujímavých štruktúr. Sú navrhnuté možné štruktúrne modely pre magické klastre na rekonštrukcii (5x5). V rámci práce je popísaná aparatúra použitá pri meraniach, sú popísané jednotlivé meracie postupy a fyzikálne princípy spojené s prevádzkou STM.
|
|
|
Interaction of adsorbates with passivated Si surfaces studied by STM
Matvija, Peter ; Kocán, Pavel (vedoucí práce)
Skenovacia tunelová mikroskopia bola použitá na štúdium morfolgie táliovej vrstvy v rôznych štádiách desorbcie Tl z povrchu Si(111) a na štúdium správania sa rôznych adsorbátov na povrchu Si(111)/Tl-(1 × 1). Využitie táliovej vrstvy na pasivásiu povrchu Si(111) bolo bližšie skúmané pre rôzne druhy adsorbátov. Mangánové, hliníkové, indiové a cínové vrstvy, ktoré boli priamo deponované na Si(111)-(7 × 7), boli porovnané s vrstvami pripravenými depozíciou adsorbátu na pasivačnú vrstvu po následnej termálnej desorbcii tália z povrchu (po ohreve na teplote ≈ 400◦ C). Skúmané adsorbáty vykazovali známky extrémne vysokej difuzivity a slabej väzby k Si(111)/Tl-(1 × 1). Pasivačná vrstva bola voči ad- sorbátom stabilná. Aplikácia tália ako surfaktantu spôsobovala zníženie teploty a pokrytia potrebného na prípravu rekonštrukcií pozorovaných na povrchoch pripravených priamou depozíciou adsorbátu. 1
|
host ::
RSS.