|
|
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.
|
|
|
Vývoj atomárních a iontových svazkových zdrojů
Šamořil, Tomáš ; Lencová, Bohumila (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Úkolem diplomové práce bylo provedení optimalizace iontově-atomárního zdroje, která povede ke zlepšení vlastností iontově-atomárního svazku. Zlepšení parametrů svazku zvyšuje účinnost iontově-atomárního zdroje při depozicích ultratenkých gallium nitridových vrstev (GaN), jež jsou důležité pro výzkum v oblasti mikroelektroniky a optoelektroniky. Po uskutečnění optimalizace byly při nižších teplotách substrátu (
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
| |
|
|
Rekonstrukce iontového děla a jeho aplikace pro tvorbu tenkých vrstev a nanostruktur
Novák, Tomáš ; Mach, Jindřich (oponent) ; Voborný, Stanislav (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá úpravou a experimentálním využitím iontového zařízení, které vytváří a transportuje svazek iontů dusíku o energiích desítek až stovek eV. V kombinaci s galliovou efúzní celou toto zařízení slouží k depozici tenkých vrstev nitridu gallitého (GaN). Zkrácením jeho iontově-optické části byl výrazně zvýšen proud dusíkového iontového svazku. Zachování ultravakuových podmínek v depoziční komoře je zajištěno diferenciálním čerpáním systému. Optimalizací provozních parametrů upraveného iontového děla byly nalezeny profily proudové hustoty iontového svazku vhodné k experimentům s depozicí GaN. Depoziční rychlost systému se díky zesílení iontového svazku zvýšila z desetin nm/h na více než 10 nm/h. Jako substrát pro depozici slouží k experimentům popsaným v této práci monokrystalický křemík (111). Při depozicích GaN byl sledován vliv množství dopadajícího gallia a iontů dusíku na růst vrstev. Dále byl zkoumán vliv zlatých nanočástic nanesených na substrát na růst GaN vrstvy. Vzorky byly analyzovány elektronovým mikroskopem a mikroskopem atomárních sil. Bylo pozorováno několik specifických morfologií deponovaných vrstev.
|
|
|
Selektivní růst GaN na SiN
Hulva, Jan ; Kolíbal, Miroslav (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá selektivním růstem gallia a gallium nitridu na substrátech nitridu křemíku. Depozicí nízkoenergiových dusíkových iontů je na křemíkovém substrátu vytvořena vrstva nitridu křemíku (SiN). Na této vrstvě jsou litografickou metodou lokální anodické oxidace (LAO) připraveny oxidové struktury. Tyto substráty mohou být dále modifikovány odleptáním oxidových struktur kyselinou fluorovodíkovou. Modifikované substráty jsou použity pro depozici gallia nebo gallium nitridu v podmínkách ultravysokého vakua. Poté je studováno uspořádávání deponovaného materiálu v oblastech povrchů modifikovaných LAO. Chemické složení vrstev je studováno pomocí rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a úhlově závislé XPS (AR-XPS), morfologie povrchů je měřena pomocí mikroskopu atomárních sil (AFM).
|
|
| |
|
|
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.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.