|
|
Template assisted electrodeposition of multilayer nanostructures
Lednický, Tomáš ; Drbohlavová, Jana (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
This diploma thesis is focused on the fabrication of Au-PANI-Au nanowires. The fabrication of nanowires based on the electrochemical deposition of various metal and polymerization of polyaniline within porous templates is presented. Preparation of porous anodic alumina templates by the anodization of aluminium is described in detail. The theoretical part covers the basics of the electrochemistry and it provides a broad overview of the porous anodic alumina.
|
|
|
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.
|
|
|
Aplikace korelativní AFM/SEM mikroskopie
Hegrová, Veronika ; Fejfar, Antonín (oponent) ; Konečný, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím korelativní sondové a elektronové mikroskopie. Měření bylo provedeno pomocí atomárního silového mikroskopu LiteScope navrženého speciálně ke kombinaci s elektronovými mikroskopy. Výhody korelativního AFM/SEM zobrazení jsou demonstrovány na vybraných vzorcích z oblasti nanotechnologií a materiálových věd. Možné aplikační využití korelativního AFM/SEM zobrazení bylo navrženo a následně realizováno zejména v případě nízkodimenzionálních struktur a tenkých vrstev. Dále se tato práce věnuje možnosti kombinace korelativní AFM/SEM mikroskopie s dalšími integrovanými metodami elektronového mikroskopu jako technikou fokusovaného iontového svazku a rentgenovou spektroskopií.
|
|
|
Příprava GeSn nanostruktur
Jedlička, Jindřich ; Voborný, Stanislav (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá metodami přípravy GeSn nanodrátů. V teoretické části je popsána pásová struktura pevných látek a jsou uvedeny důvody, proč je materiál GeSn zajímavý. Je představen mechanismus růstu nanodrátů a metody přípravy GeSn nanodrátů. V experimentální části byla sestavena efúzní cela pro depozici cínu a bylo provedeno její otestování a kalibrace.
|
|
|
Charakterizace magnetických nanostruktur pomocí mikroskopie magnetických sil
Staňo, Michal ; Vetushka,, Aliaksei (oponent) ; Urbánek, Michal (vedoucí práce)
Práce pojednává o mikroskopii magnetických sil magneticky měkkých nanostruktur, zejména NiFe nanodrátů a různě tvarovaných tenkých vrstev - například disků. Práce se zaměřuje na téměř vše, co s touto mikroskopickou technikou souvisí: přípravu měřicích sond a vzorků, samotná pozorování a mikromagnetické simulace magnetického stavu vzorků. Byla pozorována jádra magnetických vírů, jak s komerčními, tak s námi připravenými sondami. Podařilo se zobrazit i magnetické doménové stěny v nanodrátech o průměru pouhých 50 nm. Připravili jsme fungující sondy s různými magnetickými vrstvami: magneticky tvrdého kobaltu, slitiny CoCr a magneticky měkké slitiny NiFe. Magneticky tvrdé sondy poskytovaly lepší signál, zatímco magneticky měkké byly vhodnější pro pozorování magneticky měkkých vzorků, protože je příliš neovlivňují. Námi připravené sondy jsou přinejmenším srovnatelné se standardními komerčními sondami. Simulace se ve většině případů shodují jak s měřením, tak teorií. Dále představujeme také naše prvotní výsledky modelování interakce vzorku s magnetickou sondou, které mohou složit k simulaci měření pomocí mikroskopie magnetických sil, a to i v případě, kdy sonda ovlivňuje magnetický stav vzorku.
|
|
|
Výroba nanodrátů do porézního oxidu hliníku pomocí elektrolýzy
Staňo, Michal ; Čechal, Jan (oponent) ; Škoda, David (vedoucí práce)
Práce pojednává o přípravě kovových nanodrátů elektrodepozicí z vodných roztoků solí kovů do pórů nevodivé šablony z porézního oxidu hlinitého. Teoretická část je zaměřena na bottom-up metody přípravy nanodrátů se šablonou, přehled elektrochemie a popis elektrodepozice. Praktická část se soustředí na přípravu nanodrátů (Ag, Cu, Ni-H) pomocí elektrodepozice stejnosměrným i střídavým proudem a geometrickou analýzu vyrobených nanodrátů pomocí rastrovací elektronové mikroskopie a mikroskopie atomárních sil. Zmíněny jsou také defekty komerčních i vyrobených šablon. Dále je diskutováno větvení a shlukování nanodrátů.
|
|
|
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.
|
|
|
Aplikace korelativní AFM/SEM mikroskopie
Hegrová, Veronika ; Fejfar, Antonín (oponent) ; Konečný, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím korelativní sondové a elektronové mikroskopie. Měření bylo provedeno pomocí atomárního silového mikroskopu LiteScope navrženého speciálně ke kombinaci s elektronovými mikroskopy. Výhody korelativního AFM/SEM zobrazení jsou demonstrovány na vybraných vzorcích z oblasti nanotechnologií a materiálových věd. Možné aplikační využití korelativního AFM/SEM zobrazení bylo navrženo a následně realizováno zejména v případě nízkodimenzionálních struktur a tenkých vrstev. Dále se tato práce věnuje možnosti kombinace korelativní AFM/SEM mikroskopie s dalšími integrovanými metodami elektronového mikroskopu jako technikou fokusovaného iontového svazku a rentgenovou spektroskopií.
|
|
|
Příprava GeSn nanostruktur
Jedlička, Jindřich ; Voborný, Stanislav (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá metodami přípravy GeSn nanodrátů. V teoretické části je popsána pásová struktura pevných látek a jsou uvedeny důvody, proč je materiál GeSn zajímavý. Je představen mechanismus růstu nanodrátů a metody přípravy GeSn nanodrátů. V experimentální části byla sestavena efúzní cela pro depozici cínu a bylo provedeno její otestování a kalibrace.
|
|
| |
host ::
RSS.