|
|
SELEKTIVNÍ EMITOR PRO TERMOFOTOVOLTAICKÉ SYSTÉMY
Šimonová, Lucie ; Hrzina,, Pavel (oponent) ; Šály,, Vladimír (oponent) ; Vaněk, Jiří (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na výzkum a vývoj vhodné metody pro vytváření selektivního emitoru pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast tak, aby byly schopné optimálně pracovat spolu s křemíkovými fotovoltaickými články v termofotovoltaickém systému. Cílem práce bylo vyvinout novou metodu vytváření velmi jemných struktur mimo běžný standard, které zvýší emisivitu základního materiálu tak, aby odpovídala potřebám selektivního emitoru pro VID a NIR oblast. Pro vytváření struktur byly voleny nám dostupné metody, z nichž jsme eliminovali všechny nevhodné a u vybrané metody jsme zavedli optimální postup a parametry pro jejich vytváření. V práci jsme se zaměřili jak na keramické tak na kovové materiály, jejichž tepelná odolnost a selektivní vlastnosti jsou klíčové pro tuto práci. Součástí vývoje struktur emitoru byly rovněž nutné předúpravy samotného substrátu, kde byl velký důraz kladen na čistotu materiálů a drsnost povrchu. Jelikož keramické materiály nemohou dosahovat drsnosti povrchu tak malou, aby bylo možné vytvářet požadované struktury, byly tyto materiály cíleně použity především pro účely kombinace základního materiálu s tenkými vrstvami dalšího vysokoteplotního materiálu. Jejich kompatibilita a vhodnost byly ověřovány z pohledu adheze a následné tepelné odolnosti. Hlavním materiálem pro tvorbu jemných struktur byl cíleně zvolen wolfram, u kterého jsem ověřovali vliv vytvořené struktury na emisivitu a rovněž tepelnou stálost při dlouhodobém vystavení vysokým teplotám. Práce tak představuje nejen novou metodu tvorby velmi jemných struktur, které se v takovéto jemnosti běžně nevytváření, ale také otevírá cestu novým možnostem kombinování více materiálů pro docílení požadované selektivity termofotovoltaického emitoru.
|
|
|
Analysis and characterisation of spirally-arranged field-emission nanostructure
Ondříšková, Martina ; Sobola, Dinara (oponent) ; Knápek, Alexandr (vedoucí práce)
Cathodes containing arrays of high aspect ratio field emitters are of great interest as sources of electron beams for vacuum electronic devices. The desire to maximize current and current density leads to the design of denser arrays. However, denser arrays lead to undesirable field shielding effects caused by the presence of surrounding emitters in the array. To reduce the shielding effect and thus maximize the field enhancement, an array of emitters was designed with an arrangement inspired by the natural phenomenon of phyllotaxis. The structure thus designed was created using electron beam lithography and reactive ion etching to form micropillars. A black silicon etching technique was used to create ultra-sharp tips with a radius in the order of tens of nanometers on the top of each micropillar. Analysis of the sample topography was performed by Scanning electron microscopy. Ultraviolet photoelectron spectroscopy was used to determine the work function. To find out the emission properties of the fabricated structures, a Field emission microscope was constructed and its electron gun was modified to experimentally use the fabricated structure as the cathode. A Murphy-Good plot was used to analyze the field emission data, to which the orthodoxy test was applied to check the validity of the experimental I-V data. Current stability measurement was performed to observe current fluctuations.
|
|
| |
|
|
Konstrukce odměřovacího systému pro systém reaktivního iontového leptání
Maňka, Tadeáš ; Antoš, Martin (oponent) ; Šerý, Mojmír (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je zkonstruovat funkční odměřovací systém pro systém reaktivního iontového leptání (RIE). V práci je použit předchozí návrh Michelsonova interferometru vyvinutého na Ústavu přístrojové techniky, v.v.i. (ÚPT). Teoretická část práce se věnuje problematice interferenčních metod pro přesné měření délek. V další části je popsán proces leptání pomocí RIE. V praktické části je navržena testovací sestava z dílů firmy Thorlabs. Na ní je odzkoušena funkčnost a přesnost měření je porovnána s profilometrem. Dalším krokem je optimalizace navržené sestavy. Byla vytvořena technická dokumentace a vyrobena odměřovací aparatura na míru pro účely pracovníků ÚPT.
|
|
|
Analysis and characterisation of spirally-arranged field-emission nanostructure
Ondříšková, Martina ; Sobola, Dinara (oponent) ; Knápek, Alexandr (vedoucí práce)
Cathodes containing arrays of high aspect ratio field emitters are of great interest as sources of electron beams for vacuum electronic devices. The desire to maximize current and current density leads to the design of denser arrays. However, denser arrays lead to undesirable field shielding effects caused by the presence of surrounding emitters in the array. To reduce the shielding effect and thus maximize the field enhancement, an array of emitters was designed with an arrangement inspired by the natural phenomenon of phyllotaxis. The structure thus designed was created using electron beam lithography and reactive ion etching to form micropillars. A black silicon etching technique was used to create ultra-sharp tips with a radius in the order of tens of nanometers on the top of each micropillar. Analysis of the sample topography was performed by Scanning electron microscopy. Ultraviolet photoelectron spectroscopy was used to determine the work function. To find out the emission properties of the fabricated structures, a Field emission microscope was constructed and its electron gun was modified to experimentally use the fabricated structure as the cathode. A Murphy-Good plot was used to analyze the field emission data, to which the orthodoxy test was applied to check the validity of the experimental I-V data. Current stability measurement was performed to observe current fluctuations.
|
|
|
SELEKTIVNÍ EMITOR PRO TERMOFOTOVOLTAICKÉ SYSTÉMY
Šimonová, Lucie ; Hrzina,, Pavel (oponent) ; Šály,, Vladimír (oponent) ; Vaněk, Jiří (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na výzkum a vývoj vhodné metody pro vytváření selektivního emitoru pro viditelnou a blízkou infračervenou oblast tak, aby byly schopné optimálně pracovat spolu s křemíkovými fotovoltaickými články v termofotovoltaickém systému. Cílem práce bylo vyvinout novou metodu vytváření velmi jemných struktur mimo běžný standard, které zvýší emisivitu základního materiálu tak, aby odpovídala potřebám selektivního emitoru pro VID a NIR oblast. Pro vytváření struktur byly voleny nám dostupné metody, z nichž jsme eliminovali všechny nevhodné a u vybrané metody jsme zavedli optimální postup a parametry pro jejich vytváření. V práci jsme se zaměřili jak na keramické tak na kovové materiály, jejichž tepelná odolnost a selektivní vlastnosti jsou klíčové pro tuto práci. Součástí vývoje struktur emitoru byly rovněž nutné předúpravy samotného substrátu, kde byl velký důraz kladen na čistotu materiálů a drsnost povrchu. Jelikož keramické materiály nemohou dosahovat drsnosti povrchu tak malou, aby bylo možné vytvářet požadované struktury, byly tyto materiály cíleně použity především pro účely kombinace základního materiálu s tenkými vrstvami dalšího vysokoteplotního materiálu. Jejich kompatibilita a vhodnost byly ověřovány z pohledu adheze a následné tepelné odolnosti. Hlavním materiálem pro tvorbu jemných struktur byl cíleně zvolen wolfram, u kterého jsem ověřovali vliv vytvořené struktury na emisivitu a rovněž tepelnou stálost při dlouhodobém vystavení vysokým teplotám. Práce tak představuje nejen novou metodu tvorby velmi jemných struktur, které se v takovéto jemnosti běžně nevytváření, ale také otevírá cestu novým možnostem kombinování více materiálů pro docílení požadované selektivity termofotovoltaického emitoru.
|
|
| |
|
|
Konstrukce odměřovacího systému pro systém reaktivního iontového leptání
Maňka, Tadeáš ; Antoš, Martin (oponent) ; Šerý, Mojmír (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je zkonstruovat funkční odměřovací systém pro systém reaktivního iontového leptání (RIE). V práci je použit předchozí návrh Michelsonova interferometru vyvinutého na Ústavu přístrojové techniky, v.v.i. (ÚPT). Teoretická část práce se věnuje problematice interferenčních metod pro přesné měření délek. V další části je popsán proces leptání pomocí RIE. V praktické části je navržena testovací sestava z dílů firmy Thorlabs. Na ní je odzkoušena funkčnost a přesnost měření je porovnána s profilometrem. Dalším krokem je optimalizace navržené sestavy. Byla vytvořena technická dokumentace a vyrobena odměřovací aparatura na míru pro účely pracovníků ÚPT.
|
host ::
RSS.