|
| |
|
|
Towards highly-doped Ge and ZnO nanowires: Growth, characterization and doping level analysis
Pejchal, Tomáš ; Mikulík,, Petr (oponent) ; Grym,, Jan (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Highly-doped semiconductor nanowires represent a promising class of nanostructures with prospective applications in electronics, optoelectronics or bio-sensing. This thesis is focused on the growth and in-depth characterization of germanium and zinc oxide nanowires, with the aim of acquiring high doping levels. The first part of the thesis deals with the growth of germanium nanowires via the vapour–liquid–solid (VLS) process. Several factors impacting the nanowire growth and morphology are described – the composition of the catalytic particle, the role of surface adsorbates and the incorporation of atoms from the catalyst into the nanowire. The nanowires are grown from gold nanoparticles either in ultra-high vacuum (the MBE-like process) or in the presence of atomic-hydrogen vapour (mimicking the CVD process), resulting in dissimilar nanowire morphology and growth direction. The combined effect of atomic hydrogen adsorption and gold catalyst spreading is revealed – being the key element explaining the difference in nanowire morphology when MBE and CVD growth techniques are utilised. Further, the Ge nanowire growth from group-III-containing catalysts is studied, with the intention of doping the nanowires via the incorporation of atoms from the catalyst droplet. The in-situ prepared alloyed Au–Ga catalyst is found to be applicable for germanium out-of-plane nanowire growth – although the catalyst stability is lower than for pure Au. Despite a high dopant concentration in the catalyst, no gallium incorporation into the nanowire is observed. Hence, this method of nanowire doping is proved unsuitable for the material system selected. The third part of the thesis covers the characterization of ZnO nanowires and the development of a protocol for their diffusional doping with gallium. The impact of nanowire annealing on the concentration of oxygen vacancies (VO) is demonstrated – annealing in H2O2 gas decreases the VO concentration, compared with annealing in high vacuum. Further, Ga incorporation into ZnO nanowires is documented with in-situ SEM when annealed above 350 °C. Moreover, gallium-induced decomposition of ZnO nanowires is observed above 450 °C. The concentration and spatial distribution of Ga within the nanowires is assessed using STEM EDS and a theoretical model for Ga diffusion. The correlation between the VO concentration and the Ga incorporation into ZnO is found. Gallium concentration in the order of 10^21 cm^-3 is reached in the nanowires – demonstrating the suitability of the presented diffusional-doping method for achieving high Ga doping levels needed for prospective bio-sensing applications in the IR region.
|
|
| |
|
| |
|
|
Studium katalytické dekompozice oxidu křemičitého
Štubian, Martin ; Kolíbal, Miroslav (oponent) ; Bábor, Petr (vedoucí práce)
Táto práca sa zoberá štúdiom reakcie katalytickej dekompozície kremíka použitím elektrónovej mikroskopie a Augerovej spektroskopie. Práca je zameraná primárne na štúdiom fázy Au-Si, ktorá pri reakcii vzniká. V teoretickej časti je popísaný princíp použitých metód a rešerš na katalytické dekompozície kremíka. V praktickej časti sú uvedené výsledky meraní a ich interpretácie.
|
|
|
Příprava grafenových vrstev metodou MBE
Čalkovský, Martin ; Bábor, Petr (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá tvorbou grafenových struktur metodou molekulární svazkové epitaxe (MBE). V teoretické části je stručně popsán materiál grafen, jeho vlastnosti, možnosti výroby a způsoby detekce. Detailněji je provedena rešeršní studie přípravy grafenových struktur metodou MBE. V experimentální části této bakalářské práce je provedena optimalizace sublimačního zdroje atomů uhlíku a proměření jeho vlastností. Dále jsou popsány experimenty přípravy grafenových struktur na Cu a Ge substráty. Přítomnost grafenových struktur je ověřována ramanovou spektroskopií.
|
|
| |
|
|
Modifikace růstu polovodičových nanovláken
Pejchal, Tomáš ; Grym, Jan (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá růstem polovodičových nanovláken na substrátu Ge(111). Nanovlákna byla připravena metodou PVD (physical vapor deposition), jejich růst byl katalyzován Au koloidními nanočásticemi. V práci je popsán vliv změny depozičních podmínek na výslednou morfologii nanovláken. Je ukázáno, že preferenčním směrem růstu Ge nanovláken je směr . Byla pozorována i Ge vlákna orientace .
|
|
|
Růst polovodičových nanovláken použitím dvousložkového katalyzátoru
Musálek, Tomáš ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá růstem germaniových nanodrátů prostřednictvím různých katalytických částic, přičemž je kladen důraz na výrobu katalyzátoru složeného ze dvou prvků (AgGa). V úvodní části jsou zmíněny dva nejběžnější modely růstu a důležitost fázových diagramů pro jejich interpretaci. Poté je demonstrován způsob vytváření katalytických částic a provedeny experimenty zaměřené na růst germaniových nanodrátů z vytvořených struktur. V neposlední řadě je ukázán způsob modifikace povrchu vzorků anizotropním leptáním tak, aby zde bylo umožněno růst nanodráty prostřednictvím různých katalytických částic, popřípadě přímo nanodráty různých materiálů.
|
|
|
Electron tweezer
Štubian, Martin ; Šik, Ondřej (oponent) ; Bábor, Petr (vedoucí práce)
This work deals with a new way of manipulating micro and nano objects, specifically liquid AuGe islands by using an electron beam. In the first part, the mechanism of manipulation is discussed, the principle is described and then are shown experiments and simulations which are confirming this principle. The second part of the work deals with the use of this manipulation in fabrication of micro / nano structures.
|
host ::
RSS.