|
|
Spectroscopic studies of new generation of optical and magneto-optical materials
Butková, Eva ; Veis, Martin (vedoucí práce) ; Chlan, Vojtěch (oponent) ; Zemen, Jan (oponent)
Název: Nová generace magnetických materiálů a nanostruktur studovaná spektroskopickými metodami Autor: Eva Butková Oddělení / Ústav: Oddělení magnetooptiky, Fyzikální ústav UK Department of Materials Science and Technology, Nagaoka University of Technology. Vedoucí práce / školitel: RNDr. Martin Veis, Ph.D., Oddělení magnetooptiky, Fyzikální ústav UK Dr. Takayuki Ishibashi, Ph.D., Department of Materials Science and Technology, Nagaoka University of Technology Abstrakt: V posledních letech byla navržena nová optická a magnetooptická zařízení. Tyto sahají od integrovaných fotonických zařízení jako jsou 3D holografické displeje, až po magnetický záznam, či nereciproční fotonické zařízení jako jsou optické izolátory a oběhové regulátory, nebo vysoce energetické rentgenové/gama detektory paprsků. Tato zařízení však vyžadují vhodné materiály s laditelnými optickými a magnetooptickými vlastnostmi. Předkládaná práce si klade za cíl systematicky studovat takové materiály, konkrétně GdxFe(100-x), magnetické granáty (Y3-xBixFe5O12, Nd2BiFe(5-x)GaxO12, Nd0.5Bi2.5Fe(5-x)GaxO12) a Ce(0.95-x)HfxCo0.05O(2-δ). Systematické studium se provádí kombinací experimentálních metod spektroskopické elipsometrie, magnetooptické Kerrovy a magnetooptické Faradayovy spektroskopie. Experimentální data jsou konfrontována s teoretickými...
|
|
|
Characterization of ultra-thin polymer films on solid substrates using different physical techniques
Pop-Georgievski, Ognen ; Rypáček, František (vedoucí práce) ; Adam, Pavel (oponent) ; Werner, Carsten (oponent)
Cílem disertační práce je příprava ultratenkých polymerních filmů na pevných substrátech a jejich charakterizace pomocí fyzikálních metod. Fyzikální techniky, které jsou použity v této práci, selektivně popisují jednotlivé charakteristiky studovaných filmů. Některé z těchto technik jsou více specifické pro stanovení některých vlastností povrchů, avšak neposkytují informace o jiných důležitých vlastnostech těchto systémů. Proto pouze kombinací jednotlivých metod lze získat celkový pohled na architekturu, složení a funkci filmů a jejich vrstev. Tento kombinovaný přístup umožňuje získat hodnoty jednotlivých charakteristik a současně osvětluje fyzikální mechanizmy zodpovědné za chování zkoumaných systémů, což je důležité pro jejich další aplikace. Konkrétní polymerní filmy, jimiž se tato práce zabývá, reprezentují rozdílné typy systémů, které jsou významné pro aplikace v biomedicíně, biotechnologiích a tkáňovém inženýrství. Lze je zařadit do čtyř skupin: 1. Filmy polylaktidu vytvářené roubováním z tenkých filmů silanizovaného alakritu. 2. Polydopaminové filmy, které lze využít jako vhodnou platformu pro další modifikaci povrchů. 3. Polyethylenoxidové filmy roubované na povrchy potažené polydopaminem. 4. Poly(ω-methoxy-oligo(ethylene oxide) methacrylatovové), poly(ω-hydroxy-oligo(ethylene oxide)...
|
|
|
Properties of point defects in CdTe at temperatures of 300 - 600 K
Korcsmáros, Gabriel ; Moravec, Pavel (vedoucí práce) ; Šikula, Josef (oponent) ; Toušková, Jana (oponent)
Tepelná stabilita krystalů p-CdTe byla studována pomocí měření vodivosti a Hallova jevu při pokojové teplotě a při mírně zvýšených teplotách. Bylo pozorováno, že tepelné změny často implikují anomální chování hustoty děr charakterizované reverzibilním poklesem nebo zvýšením při zahřívání nebo chlazení. Tato anomálie byla vysvětlena přenosem rychle se difundujících donorů mezi Te inkluze a objemem vzorku. Pomocí sekundární iontové hmotnostní spektroskopie (SIMS) sodík a draslík byly stanoveny jako nejpravděpodobnější difúzní prvky. K ověření tohoto chování byly vzorky zpracovány také v nasyceném roztoku NaCl v různých časových intervalech, aby se prozkoumal vliv oxidové vrstvy a sodíku na povrch vzorku. Pro stanovení struktury povrchu byl vzorek charakterizován elipsometricky, rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS), SIMS a fotoluminiscenci. Velmi nízký difúzní koeficient Na byl vysvětlen zachycením Na v podmřížce Cd.
|
|
|
Properties of point defects in CdTe at temperatures of 300 - 600 K
Korcsmáros, Gabriel ; Moravec, Pavel (vedoucí práce) ; Šikula, Josef (oponent) ; Toušková, Jana (oponent)
Tepelná stabilita krystalů p-CdTe byla studována pomocí měření vodivosti a Hallova jevu při pokojové teplotě a při mírně zvýšených teplotách. Bylo pozorováno, že tepelné změny často implikují anomální chování hustoty děr charakterizované reverzibilním poklesem nebo zvýšením při zahřívání nebo chlazení. Tato anomálie byla vysvětlena přenosem rychle se difundujících donorů mezi Te inkluze a objemem vzorku. Pomocí sekundární iontové hmotnostní spektroskopie (SIMS) sodík a draslík byly stanoveny jako nejpravděpodobnější difúzní prvky. K ověření tohoto chování byly vzorky zpracovány také v nasyceném roztoku NaCl v různých časových intervalech, aby se prozkoumal vliv oxidové vrstvy a sodíku na povrch vzorku. Pro stanovení struktury povrchu byl vzorek charakterizován elipsometricky, rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS), SIMS a fotoluminiscenci. Velmi nízký difúzní koeficient Na byl vysvětlen zachycením Na v podmřížce Cd.
|
|
|
Studium morfologie velmi tenkých vrstev XPS analýzou více spektrálních čar jednoho prvku
Pokorný, David ; Šik, Ondřej (oponent) ; Polčák, Josef (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá metodologií určení tloušťky tenké vrstvy pomocí rentgenového záření stříbrné anody, která poskytuje záření o energii 2984,3 eV. Tato, oproti standardní hliníkové anodě, přibližně dvojnásobná hodnota energie přináší možnost zkoumat ve spektru nové čáry s vyšší vazebnou energií, a také vzhledem k vyšší energii emitovaných fotoelektronů i větší informační hloubku. Pro získání správných výsledků bylo nejprve potřeba provést kalibraci spektrometru Kratos Axis Supra v režimu stříbrné anody a získat potřebnou podobu trasmisní funkce. Samotné určení tloušťky tenké vrstvy bylo provedeno pomocí srovnání poměru intenzit různých čar fotoelektronového spektra s teoretickým modelem. Konkrétně bylo využito peaků Si 1s a Si 2p vázaných v substrátu ve vazbě Si-Si, případně v tenké oxidové vrstvě ve vazbě Si-O. Výsledky ukazují, že pro určení tloušťky tenké vrstvy SiO2/Si je nejlepší využít poměr intenzit pouze jednoho peaku. Stříbná anoda ovšem přináší výhodu ve větší informační hloubce.
|
|
|
Teplotní změny v tenkých vrstvách nanočástic
Krtouš, Zdeněk ; Kousal, Jaroslav (vedoucí práce) ; Hanuš, Jan (oponent)
Mnohé vlastnosti nanočástic jsou velmi odlišné od "bulk" materiálu. V mé práci jsem se zabýval sléváním nanočástic, které je závislé na teplotě. Experimentálně bylo proměřeno slévání zlatých nanočástic, měděných nanočástic a stříbrných nanoostrůvků. Experimenty byly charakterizovány pomocí SEM, AFM a in-situ elipsometrie v rozsahu teplot od 20řC do 350řC. V teoretické části byl realizován existující polo-analytický model slévání a následně byl vytvořen nový model vycházející z původního. Nakonec bylo provedeno srovnání experimentu s modely. Upravený model předpovídá větší slévání nanočástic, což je v lepším souladu s experimentem.
|
|
|
Optická charakterizace tenkých oxidových vrstev
Statelov, Martin ; Franc, Jan (vedoucí práce) ; Moravec, Pavel (oponent)
Účinnosť detektorov na báze CdZnTe priamo súvisí s kvalitou povrchu. Mechanické leštenie, chemické leptanie a pasivácia sú bežne používané pre tento účel. Dynamika a vlastnosti CdZnTe povrchových oxidových vrstiev, vytvorených leptaním a pasiváciou v roztokoch KOH a NH4F/H2O2, boli študované pomocou optickej ellipsometrie. Model efektívneho priblíženia média bol použitý na vyhodnocovanie ellipsometrických spektier. Hrúbka a rýchlosť tvorby povrchovej oxidovej vrstvy boli rozdielne pri každej metóde. Zvodové prúdy boli zároveň merané a boli porovnané s vlastnosťami povrchových oxidových vrstiev. NH4F/H2O2 pasivácia sa ukázala ako metóda s najpriaznivemejšimi vlastnostami povrchovej oxidovej vrstvy; hrúba vstva a malé zvodové prúdy.
|
|
|
Characterization of ultra-thin polymer films on solid substrates using different physical techniques
Pop-Georgievski, Ognen ; Rypáček, František (vedoucí práce) ; Adam, Pavel (oponent) ; Werner, Carsten (oponent)
Cílem disertační práce je příprava ultratenkých polymerních filmů na pevných substrátech a jejich charakterizace pomocí fyzikálních metod. Fyzikální techniky, které jsou použity v této práci, selektivně popisují jednotlivé charakteristiky studovaných filmů. Některé z těchto technik jsou více specifické pro stanovení některých vlastností povrchů, avšak neposkytují informace o jiných důležitých vlastnostech těchto systémů. Proto pouze kombinací jednotlivých metod lze získat celkový pohled na architekturu, složení a funkci filmů a jejich vrstev. Tento kombinovaný přístup umožňuje získat hodnoty jednotlivých charakteristik a současně osvětluje fyzikální mechanizmy zodpovědné za chování zkoumaných systémů, což je důležité pro jejich další aplikace. Konkrétní polymerní filmy, jimiž se tato práce zabývá, reprezentují rozdílné typy systémů, které jsou významné pro aplikace v biomedicíně, biotechnologiích a tkáňovém inženýrství. Lze je zařadit do čtyř skupin: 1. Filmy polylaktidu vytvářené roubováním z tenkých filmů silanizovaného alakritu. 2. Polydopaminové filmy, které lze využít jako vhodnou platformu pro další modifikaci povrchů. 3. Polyethylenoxidové filmy roubované na povrchy potažené polydopaminem. 4. Poly(ω-methoxy-oligo(ethylene oxide) methacrylatovové), poly(ω-hydroxy-oligo(ethylene oxide)...
|
|
|
Vysokoteplotní procesy ve výrobě křemíkových fotovoltaických článků
Frantík, Ondřej ; Hudec, Lubomír (oponent) ; Banský,, Juraj (oponent) ; Szendiuch, Ivan (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na vysokoteplotní procesy ve výrobě krystalických solárních článků. Hlavním tématem výzkumu je difúze tradičních příměsí fosforu a boru. Difúzní procesy pro vytváření solárních článků jsou odlišné v porovnání s obdobnými difúzemi při výrobě integrovaných obvodů, a proto práce podrobně popisuje vzniklé vrstvy a jejich vlastnosti. Znalost difúzních procesů je využita pro vytváření bifaciálních solárních článků a vývoj nového fosforového emitoru pro konvenční solární články. Bifaciální články jsou novými typy článků. Vyvinutý difundovaný emitor zvyšuje účinnost a snižuje náklady na výrobu solárního článku. Další část práce se věnuje modelování difúzních procesů. Pomocí softwaru SILVACO jsou vytvořeny modely difúze fosforu a boru pro solární články. Modely korespondují s reálnými výsledky.
|
|
|
Charakterizace nanostruktur deponovaných vysokofrekvenčním magnetronovým naprašováním
Hégr, Ondřej ; Boušek, Jaroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá analýzou nanostrukturovaných vrstev, deponovaných na povrch monokrystalického křemíku pomocí vysokofrekvenčního magnetronového naprašování. Obsah práce je zaměřen na aplikaci magnetronového naprašování jako alternativní metody pro depozici pasivačních a antireflexních vrstev na křemíkových solárních článcích. Je navržen postup pro předdepoziční čištění povrchů křemíkových substrátů plazmatickým leptáním v prostředí Ar/H2 a reaktivní depozici hydrogenovaných vrstev nitridu křemíku a nitridu hliníku ve směsi plynů Ar/N2/H2. Část práce je věnována popisu experimentálních depozic pseudokarbidových vrstev z křemíkového terče a reaktivního acetylenu (C2H2) v průmyslových podmínkách. Velký důraz je kladen na zkoumání vlastností vrstev a vytvářených poměrů na rozhraní křemík-vrstva za pomoci několika standardních a speciálních měřících metod. Strukturální složení naprašovaných vrstev je analyzováno moderními metodami rentgenové spektroskopie (XPS) a Fourierovské infračervené spektroskopie (FTIR). Pro diagnostiku optických vlastností naprašovaných vrstev v závislosti na vlnových délkách dopadajícího světla jsou vrstvy měřeny pomocí optické elipsometrie a spektrofotometrie. Zkoumání pasivačních účinků naprašovaných vrstev je zajišťováno speciální metodou pro měření plošného rozložení doby života nosičů náboje v objemu a na povrchu křemíkových substrátů (MW-PCD).
|
host ::
RSS.