|
| |
|
|
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.
|
|
| |
|
| |
|
|
Study of catalytic decomposition of silica
Štubian, Martin ; Kolíbal, Miroslav (referee) ; Bábor, Petr (advisor)
This thesis deals with catalytic decomposition of silica using electron microscopy and Auger spectroscopy. The thesis is primarily focused on the Au-Si phase, which is created during in the reaction. In the theoretical part, the principle of used methods is described and recherche on the catalytic decomposition of silica is presented. The practical part contains the results of the measurements and their interpretation.
|
|
|
Preparation of graphene layers by MBE
Čalkovský, Martin ; Bábor, Petr (referee) ; Mach, Jindřich (advisor)
This bachelor's thesis deals with growth of graphene by molecular beam epitaxy (MBE). The theoretical section explains the preperation, properties, and detection methods of the material graphene, and the MBE method of graphene preparation is discussed in detail. In the experimental section, optimization of the sublimation carbon source and its properties are shown. Further experiments dealing with the preparation of graphene on Cu and Ge substrates are also described. The presence of graphene structures is proven by Raman spectroscopy.
|
|
| |
|
|
Modification of semiconductor nanowire growth
Pejchal, Tomáš ; Grym, Jan (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
This diploma thesis deals with the growth of semiconductor nanowires on Ge(111) surface. The nanowires were prepared by means of PVD (physical vapor deposition). The growth was calatyzed by Au colloidal nanoparticles. An impact of different growth conditions on nanowire morfology is presented. It is demonstrated that Ge nanowires grow preferentially along axis. Ge wires with orientation were observed as well.
|
|
|
Semiconductor nanowire growth utilizing alloyed catalyst
Musálek, Tomáš ; Rezek, Bohuslav (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
This master's thesis deals with growth of germanium nanowires using different catalyst particles. The emphasis is mainly layed on fabrication of specific alloyed catalyst consisting of (AgGa). In the first part of the thesis are mentioned two most common concepts of nanowire growth and the importance of phase diagrams for their interpretation. Method for production of alloyed catalyst is demonstrated and experiments focused on the growth of germanium nanowires using this catalyst were performed. Moreover, method for modification of germanium surface via anisotropic etching is demonstrated as well. Such etched structures are suitable for nanowire growth with the help of different kinds of catalyst particles or for the growth of nanowires made of various materials.
|
|
|
Electron tweezer
Štubian, Martin ; Šik, Ondřej (referee) ; Bábor, Petr (advisor)
Táto práca sa zaoberá novým spôsobom manipulácie mikro a nano objektov, konkrétne tekutých AuGe ostrovčekov pomocou elektrónového zväzku. V prvej časti je diskutovaný mechanizmus manipulácie, je popísaný princíp a ďalej sú uvedené experimenty a simulácie potvrdzujúce tento princíp. Druhá časť práce sa zaoberá využitím uvedenej manipulácie k tvorenie mikro/nano štruktúr.
|
guest ::
