|
|
Depozice Ga a GaN ultratenkých vrstev na grafenový substrát
Dvořák, Martin ; Nebojsa, Alois (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá přípravou grafenových vrstev pro depozice ultratenkých vrstev gallia a jeho nitridu. Grafenové substráty jsou připravovány metodou chemické depozice z plynné fáze ve vysokoteplotním reaktoru postaveném na Ústavu Fyzikální inženýrství. Po přenosu grafenových vrstev na křemíkové substráty, byla provedena série chemických a tepelných čištění povrchu grafenu. Takto připravené vzorky jsou vhodné pro studium růst ultratenkých vrstev Ga a GaN. Růst Ga a GaN byl realizován v prostředí ultravysokého vakua metodami molekulární svazkové epitaxe pro depozici gallia, respektive pomocí iontového zdroje pro nitridaci. Výsledné ultratenké vrstvy byly studovány metodami rentgenové fotospektroskopie, mikroskopií atomárních sil a rastrovacím elektronovým mikroskopem.
|
|
|
Depozice Ga a GaN nanostruktur na křemíkový a grafenový substrát
Mareš, Petr ; Hospodková,, Alice (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem vlastností Ga a GaN nanostruktur na grafenu. Teoretická část této práce popisuje základní vlastnosti grafenu a GaN a problematiku jejich výroby s důrazem na důležitost Ga a GaN pro grafen. Experimentální část této práce se zabývá depozicemi Ga na grafen, který je připravený metodou CVD a přenesen na SiO2. Tyto vzorky jsou studovány pomocí různých metod (XPS, AFM, SEM, Ramanova spektroskopie, EDX). Vlastnosti Ga na povrchu grafenu jsou diskutovány, zejména z hlediska povrchově zesíleného ramanova jevu (SERS). Následně jsou provedeny depozice Ga na exfoliovaný grafen a na grafen na měděné folii. GaN je připraven pomocí nitridace galliových struktur na grafenu. Tento děj je podrobně studován analýzou XPS měření výrazného Ga píku a valenčního pásu grafenu v průběho tohoto děje.
|
|
|
Diffuse x-ray scattering from GaN epitaxial layers
Barchuk, Mykhailo ; Holý, Václav (vedoucí práce) ; Caha, Ondřej (oponent) ; Pietsch, Ulrich (oponent)
Reální struktura heteroepitaxních vrstev GaN a AlGaN je studována pomocí difúzního rozptylu rtg záření. Nově vyvinutá metoda založená na Monte Carlo simulaci umožňuje určovat hustotu threading dislokací ve vrstvách c-GaN a vrstevných chyb ve vrstvách a-GaN. Hustoty defektů ze simulací Monte Carlo jsou srovnány s hodnotami získanými standardními metodami (transmisní elektronová mikroskopie, metalografie leptových důlků). Výhody a omezení našeho postupu jsou podrobně diskutovány; přesnost metody je stanovena jako 15%. Ukázali jsme, že naše metoda je spolehlivý nástroj pro určení hustot threading dislokací a vrstevných chyb ve vrstvách GaN.
|
|
|
Extended defects in Ga and Al nitrides
Vacek, Petr ; Holec, David (oponent) ; Hospodková,, Alice (oponent) ; Gröger, Roman (vedoucí práce)
III-nitrides crystallize in the hexagonal (wurtzite) structure, whereas the cubic (zincblende, sphalerite) structure is metastable with only slightly higher energy. Their physical properties are strongly affected by the presence of extended defects that are of different kinds in the two structures. In wurtzite III-nitrides, these are primarily threading dislocations, some of which are known to generate deep defect states in the bandgap, through which they affect the electrical and optoelectronic properties of devices. On the other hand, zincblende III-nitrides contain a large density of stacking faults that facilitate local transformations into the more stable wurtzite structure. The aim of this work is to characterize the extended defects in both crystal structures using a combination of electron microscopy, atomic force microscopy, and X-ray diffraction. We demonstrate that (0001)-oriented samples of GaN/AlN and AlN grown on Si (111) substrate by metal-organic chemical vapor deposition contain a large density of threading dislocations. Their Burgers vectors are mostly parallel to the a-direction of the wurtzite lattice, followed by the Burgers vectors parallel to the a+c-direction, whereas the dislocations with Burgers vectors parallel to the c-direction are relatively rare. The probable origin of threading dislocations is discussed according to the type of the film growth. Prismatic stacking faults were found in thin AlN nucleation layers but were not present in the thicker layers. Amorphous layer composed of SiNx and partially of AlN was found at the AlN/Si interface. We propose that this amorphous layer could have a major role in the relief of misfit strain. Analysis of electrical activity of extended defects in AlN was done using electron beam induced current technique. We have found that threading dislocations cause a weak drop of induced current. However, due to their high density and uniform distribution, they have larger impact on electrical properties than V-defects and their clusters. The topographical and crystallographic defects were studied in as-grown and annealed nucleation layers of zincblende GaN grown on 3C-SiC (001) / Si (001) substrate. The sizes of surface features on as-grown samples increase with the thickness of the nucleation layer and are enhanced by annealing. The surface coverage of GaN with the thinnest nucleation layers is reduced after annealing due to diffusion and desorption (or etching by reactor atmosphere). The stacking faults found in GaN near its interface with SiC were mostly of the intrinsic type bounded by Shockley partial dislocations. The origin of these stacking faults was discussed as well as the impact of partial dislocations on the strain relief. Due to the abundance of stacking faults, their interactions were studied in detail. Based on our findings, we have developed a theoretical model of stacking fault annihilation in zincblende GaN films. This model is shown to be able to predict the decrease of the stacking fault density with increasing film thickness.
|
|
|
Měnič s tranzistory GaN pro elektrický kompresor
Galia, Jan ; Pazdera, Ivo (oponent) ; Martiš, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem a realizací funkčního vzorku výkonového měniče pro elektrický kompresor, který je určen pro hybridní automobily. Navrhovaný měnič bude určen pro E-compressor od společnosti Garrett Advancing Motion. Samotný měnič bude založen na moderní technologii tranzistorů s vysokou elektronovou pohyblivostí, jimiž jsou tranzistory na bázi nitridu gália (GaN). Smyslem práce je ověřit možnost užití tranzistorů GaN v aplikaci E-boosting.
|
|
|
Snižující DC/DC měniče s vysokou účinností
Chudý, Andrej ; Cipín, Radoslav (oponent) ; Procházka, Petr (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá návrhom a realizáciou viacerých verzií znižujúceho DC/DC meniča. Teoretická časť bakalárskej práce je venovaná všeobecnému rozboru DC/DC meničov s podrobným zameraním na znižujúci menič. Ďalšia časť sa špecializuje na analýzu súčasného stavu v tejto oblasti, kde sú popísané základné rozdiely medzi synchrónnym a diódovým usmerňovačom, elektromagnetické rušenie a GaN tranzistory. Pokračovaním je návrh a dopočítanie potrebných parametrov meniča, ktoré sú overené simuláciou a následným zhotovením prvého prototypu. Na zrealizovanej vzorke sú vykonané základné merania. Zistené nedostatky prototypu sú odstránené vo verzií 1.0. S cieľom dosiahnuť vyššiu účinnosť je vyrobená inovovaná verzia 2.0 a verzia s GaN tranzistormi. Práca je zakončená porovnaním zhotovených znižujúcich meničov.
|
|
|
Diffuse x-ray scattering from GaN epitaxial layers
Barchuk, Mykhailo ; Holý, Václav (vedoucí práce) ; Caha, Ondřej (oponent) ; Pietsch, Ulrich (oponent)
Reální struktura heteroepitaxních vrstev GaN a AlGaN je studována pomocí difúzního rozptylu rtg záření. Nově vyvinutá metoda založená na Monte Carlo simulaci umožňuje určovat hustotu threading dislokací ve vrstvách c-GaN a vrstevných chyb ve vrstvách a-GaN. Hustoty defektů ze simulací Monte Carlo jsou srovnány s hodnotami získanými standardními metodami (transmisní elektronová mikroskopie, metalografie leptových důlků). Výhody a omezení našeho postupu jsou podrobně diskutovány; přesnost metody je stanovena jako 15%. Ukázali jsme, že naše metoda je spolehlivý nástroj pro určení hustot threading dislokací a vrstevných chyb ve vrstvách GaN.
|
|
|
Depozice Ga a GaN nanostruktur na grafenový substrát
Hammerová, Veronika ; Váňa, Rostislav (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se věnuje depozici Ga a GaN struktur na grafenový substrát vyrobený metodou mechanické exfoliace. Mechanická exfoliace byla provedena novou metodou použitím DGL Gel-Filmu s kineticky kontrolovanou adhezí. Gálium je deponované metodou molekulární svazkové epitaxe pomocí efuzní cely za UHV podmínek. Pro vznik GaN bylo nadeponované Ga dále nitridované. Struktury byly zkoumané pomocí optického mikroskopu, SEM, Ramanovy spektroskopie a fotoluminiscence.
|
|
|
Experimentální spínaný zdroj s tranzistory GaN MOSFET
Matiaško, Maroš ; Martiš, Jan (oponent) ; Vorel, Pavel (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa zaoberá návrhom testovacieho spínaného zdroja na princípe vysokofrekvenčného meniča. Cieľom tejto práce je návrh a konštrukcia experimentálneho meniča, ktorý používa na spínanie tranzistory GaN MOSFET a diódy SiC. Bola použitá topológia jednočinného priepustného meniča s dvoma spínačmi. Pri návrhu je zvolený netradične vysoký spínací kmitočet. Pri konštrukcii bol použitý výkonový transformátor s použitím otvoreného magnetického obvodu. Výstupom tejto práce je funkčný menič, ktorý je určený predovšetkým na výukové a demonštračné účely. Jednotlivé časti meniča sú rozdelené do individuálnych blokov, ktoré je možné ďalej použiť na zostavenie iných typov meničov.
|
|
|
Depozice Ga a GaN nanostruktur na křemíkový a grafenový substrát
Mareš, Petr ; Hospodková,, Alice (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem vlastností Ga a GaN nanostruktur na grafenu. Teoretická část této práce popisuje základní vlastnosti grafenu a GaN a problematiku jejich výroby s důrazem na důležitost Ga a GaN pro grafen. Experimentální část této práce se zabývá depozicemi Ga na grafen, který je připravený metodou CVD a přenesen na SiO2. Tyto vzorky jsou studovány pomocí různých metod (XPS, AFM, SEM, Ramanova spektroskopie, EDX). Vlastnosti Ga na povrchu grafenu jsou diskutovány, zejména z hlediska povrchově zesíleného ramanova jevu (SERS). Následně jsou provedeny depozice Ga na exfoliovaný grafen a na grafen na měděné folii. GaN je připraven pomocí nitridace galliových struktur na grafenu. Tento děj je podrobně studován analýzou XPS měření výrazného Ga píku a valenčního pásu grafenu v průběho tohoto děje.
|
host ::
RSS.