|
|
Design of an effusion cell for the deposition of Sn and Zn ultrathin layers
Horák, Stanislav ; Kolíbal, Miroslav (referee) ; Mach, Jindřich (advisor)
This bachelor thesis deals with the design and the construction of effusion cells for the deposition of zinc and tin ultrathin layers. In the introductory part there is an explanation of principles of eusion cells' functions, like a molecular beam epitaxy (MBE) or a construction of the efussion ow. Furthermore, the work describes a general principles of a ccreation of the atom sources. Theoretical part ends with review about the growth of ultrathin layers and nanostructures of zinc, tin and their compounds. Experimental part provides a design of the effusion cells with radiation heating from silicon carbide and heating by electrons impact. The complete drawing documentation of the designed effusion cells is included in the attachment.
|
|
|
Towards highly-doped Ge and ZnO nanowires: Growth, characterization and doping level analysis
Pejchal, Tomáš ; Mikulík,, Petr (referee) ; Grym,, Jan (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
Vysoce dopovaná polovodičová nanovlákna představují nadějnou třídu nanostruktur pro budoucí aplikace v elektronice, optoelektronice nebo bio-senzorice. Tato práce se zaměřuje na přípravu a charakterizaci nanovláken germania a oxidu zinečnatého s cílem dosáhnout vysoké úrovně dopování. Úvodní část dizertační práce se zabývá přípravou germaniových nanovláken metodou VLS (pára – kapalina – pevná látka). Nejprve jsou popsány faktory ovlivňující růst nanovláken a jejich morfologii – složení katalytické částice, vliv adsorbovaných atomů či molekul a potenciální inkorporace atomů katalyzátoru do objemu nanovláken. Nanovlákna připravená ze zlatých katalytických nanočástic v podmínkách ultravysokého vakua (tzv. MBE metodou) a za přítomnosti atomárního vodíku (proces napodobující podmínky CVD metod) vykazují odlišnou morfologii a směr růstu. Tyto rozdíly odhalují kombinovaný účinek adsorpce atomárního vodíku a šíření zlatého katalyzátoru na stěny nanovláken. Tento efekt je klíčový pro vysvětlení rozdílů ve výsledné morfologii nanovláken připravených MBE a CVD metodami. Další část práce se věnuje přípravě Ge nanovláken z katalyzátorů obsahujících prvky III. skupiny a studiu jejich případné inkorporace, která by mohla vést k dopování nanovláken. Bylo zjištěno, že in-situ připravené směsné Au–Ga nanočástice lze úspěšně využít pro růst germaniových nanovláken, přestože stabilita katalyzátoru je nižší než v případě čistého zlata. I přes vysokou koncentraci gallia v katalytické částici nebyla pozorována inkorporace gallia do objemu nanovlákna. Tato metoda dopování nanovláken se tedy pro uvedenou materiálovou kombinaci ukázala jako nevhodná. Ve třetí části práce jsou popsány výsledky charakterizace ZnO nanodrátů a vývoj metody jejich difuzního dopování galliem. Je prokázán vliv žíhání nanodrátů na koncentraci kyslíkových vakancí (VO) – ve srovnání s žíháním v podmínkách vysokého vakua se koncentrace VO snižuje žíháním v plynném peroxidu vodíku. Dále je zdokumentována inkorporace gallia do ZnO nanodrátů při teplotě nad 350 °C – pozorováno pomocí in-situ SEM. Při teplotě nad 450 °C dochází ke galliem indukované dekompozici ZnO nanodrátů. K určení koncentrace a prostorového rozložení Ga atomů v nanovláknech je využito teoretického difuzního modelu a STEM EDS měření nanovláken. Byla nalezena korelace mezi koncentrací kyslíkových vakancí a inkorporací gallia do objemu ZnO nanovláken. Koncentrace gallia dosahuje řádově 10^21 cm^-3, což dokazuje vhodnost použité metody pro dosažení vysokých úrovní dopování, které jsou potřebné pro budoucí bio-senzorické aplikace v infračervené oblasti.
|
|
|
Design of the atomic source producing carbon beams for deposition of graphene in UHV conditions
Horáček, Matěj ; Kolíbal, Miroslav (referee) ; Mach, Jindřich (advisor)
This bachelor's thesis deals with the design of the atomic source of carbon beams for deposition of graphene in UHV conditions. In the first part, problems on the growth of ultrathin layers, the theory of atomic beams and molecular beam epitaxy are described. The second part is aimed to graphene layers - especially the growth of graphene using molecular beam epitaxy. In the third part, the detection of carbon atomic beams is discussed. The practical part of this bachelor's thesis deals with the design and the construction of high-temperature atomic source of carbon. In the conclusion the obtained results are discussed.
|
|
|
In-situ electron microscopy
Bukvišová, Kristýna ; Wandrol, Petr (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
Cílem diplomové práce je popsat oxidaci nanotrubic sulfidu wolframičitého za zvýšených teplot v přítomnosti vodní páry. Na jejich povrchu se nejprve vytvoří nanočástice oxidu wolframu, ze kterých potom vyrůstají nanodráty. Na základě in-situ experimentů v rastrovacím elektronovém mikroskopu je navržen mechanismus reakce a ten je zjednodušeně popsán analyticky. Ukazuje se, že elektronový svazek má zásadní vliv na reakci.
|
|
|
Preparation of GeSn nanostructures
Jedlička, Jindřich ; Voborný, Stanislav (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
This bachelor thesis deals with the methods of preparation of GeSn nanowires. In the theoretical part of the thesis the band structure of solid states is described and the interesting properties of GeSn material are mentioned. The growth mechanism of nanowires and methods of preparation of GeSn nanowires are introduced. In the experimental part of the thesis the effusion cell for Sn deposition was assembled and the testing and calibration were performed.
|
|
|
Germanium island morphology in the presence of Gallium and Gold
Pejchal, Tomáš ; Čechal, Jan (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
This bachelor's thesis deals with germanium island morphology in the presence of gold, silver and gallium. The islands were grown on Ge(111) surface by means of evaporation under the UHV conditions. In the paper a background research on the surface reconstructions of the metals on Ge(111) is presented. It is demonstrated that the island concentration, size and shape are affected by the presence of metals and the deposition temperature. The surface structure and the morphology of the samples were investigated by RHEED and SEM.
|
|
|
Fabrication of SiO2 by anisotropic etching of silicon
Balajka, Jan ; Kolíbal, Miroslav (referee) ; Urbánek, Michal (advisor)
The aim of the bachelor's thesis is the fabrication of silicon dioxide (SiO2) membranes on silicon (Si) substrate by anisotropic etching of silicon. Masks for anisotropic silicon etching were prepared by electron beam litography and SiO2 wet etching. Individual steps of membrane fabrication are described, including used experimental conditions. In order to optimize the fabrication process, etch rates of Si/SiO2 in several solutions were measured. Results of the measurements are included in the thesis. Fabricated membranes were characterised by optical microscopy, scanning electron microscopy and spectroscopic reflectometry. Methods used for fabrication and analysis of defined structures created by anisotropic silicon etching are briefly summarized.
|
|
|
Preparation of contacts to one-dimensional nanostructures
Citterberg, Daniel ; Procházka, Pavel (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
This bachelor thesis deals with methodology of contacting one-dimensional nanostructures. Theoretical part of the thesis defines the concept of one-dimensional nanostructures, then it deals with the potential of their usage, especially in field effect transistors. This part also deals with the possibility of measuring the electrical properties of one-dimensional nanostructures and the possibility of fabricating contacts with sufficiently small sizes using litographic approach. Experimental part gives a brief overview of the tasks that need to be done during the contact fabrication. Subsequently, the individual steps are described in more detail and, finally, initial results of electrical characterization are shown.
|
|
|
Multifunctional SNOM probes of new generation for correlative SEM/SPM measurements
Zezulka, Lukáš ; Kolíbal, Miroslav (referee) ; Spousta, Jiří (advisor)
Práce se věnuje návrhu multifunkční SNOM sondy pro korelativní SEM/SPM měření využívající dutého optického vlákna s plným jádrem. V rešerši jsou prozkoumány možné způsoby výroby SNOM hrotů na dutém optickém vlákně, využití dutých kapilár pro přívod pracovních tekutin ke vzorku a možnosti přívodu potenciálového rozdílu ke vzorku pomocí kapilár vyplněných vodivým materiálem. Dále je v práci prezentován vyvinutý způsob výroby unikátních SNOM hrotů a celý koncept je ověřen provedenými korelativními měřeními. Následně jsou diskutované problémy spojené s výrobou a měřeními.
|
|
|
Testing and optimization of an ion source
Glajc, Petr ; Král,, Jaroslav (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
A thorough description of the testing of a saddle-field ion source is presented in the diploma thesis. The most important experimental results, such as Faraday cup measurements of the ion beam current profile and of the ion energy spectra, are included. Based on these results it is shown that the optimized ion source works correctly and according to the expectations. At the end of the thesis, the development of the ion-optical and construction design of the focusing optics is described. The manufactured optics assembly attached to the ion source is also shown.
|
guest ::
