|
|
Non-Destructive Local Diagnostics of Optoelectronic Devices
Sobola, Dinara ; Pína,, Ladislav (oponent) ; Pinčík,, Emil (oponent) ; Tománek, Pavel (vedoucí práce)
To obtain novel materials for emerging optoelectronic devices, deeper insight into their structure is required. To achieve this, the development and application of new diagnostic methods is necessary. To contribute to these goals, this dissertation thesis is concerned with local diagnostics, including non-destructive mechanical, electrical and optical techniques for examining the surface of optoelectronic devices and materials. These techniques allows us to understand and improve the overall efficiency and reliability of optoelectronic device structures, which are generally degraded by defects, absorption, internal reflection and other losses. The main effort of the dissertation work is focused on the study of degradation phenomena, which are most often caused by both global and local heating, resulting in increased diffusion of ions and vacancies in the materials of interest. From a variety of optoelectronic devices, we have chosen two representative devices: a) solar cells - a large p-n junction device, and b) thin films - substrates for micro optoelectronic devices. In both cases we provide their detailed surface characterization. For the solar cells, scanning probe microscopy was chosen as the principal tool for non-destructive characterization of surface properties. This method is described, and both positive and negative aspects of the methods used are explained on the basis of literature review and our own experiments. An opinion on the use of probe microscopy applications to study solar cells is given. For the thin films, two interesting, from the stability point of view, materials were chosen as candidates for heterostructure preparation: sapphire and silicon carbide. The obtained data and image analysis showed a correlation between surface parameters and growth conditions for the heterostructures studied for optoelectronic applications. The thesis substantiates using these prospective materials to improve optoelectronic device performance, stability and reliability.
|
|
|
Optimalizace UHV SEM pro studium nanostruktur v širokém rozsahu teplot
Axman, Tomáš ; Zigo,, Juraj (oponent) ; Bábor, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá optimalizací ultravakuového elektronového mikroskopu – UHV SEM, který je vyvíjen v rámci projektu Amispec ve spolupráci VUT, ÚPT AV ČR a firmy Tescan Brno, s.r.o. Teoretická část se zabývá popisem současného stavu vyvíjeného zařízení a rešerší konkurenčních systémů. Další část popisuje optimalizaci nosiče vzorku a receptoru paletek pro studium nanostruktur v širokém rozsahu teplot. Součástí optimalizace je i vývoj safírové tepelné diody a experimentální ověření funkčnosti navržených součástí. Následuje ověření funkčnosti celého zakládacího systému transportu vzorků do oblasti s UHV, depozice pomocí efuzní cely a pozorování in situ.
|
|
|
Preparation and characterization of nanostructured III-V semiconductor materials
Maniš, Jaroslav ; Kostelník,, Petr (oponent) ; Hospodková,, Alice (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
The aim of the presented PhD thesis was to develop and analyze gallium nitride (GaN) nanostructures in three different forms. Firstly, three dimensional GaN nanocrystals prepared on graphene were studied from the perspective of the intrinsic crystal properties as well as growth statistics. Adopting the method of droplet epitaxy allowed the formation of such nanostructures at a low substrate temperature (T = 200°C). In order to demonstrate possible applications, the proof of concept of an UV sensitive device was designed and tested with the successful results and the great promise to the future work. Secondly, two dimensional GaN nanostructures were prepared on a pristine silicon surface also at low temperature (T = 200°C). Following experiments were focused on a study of a crystal structure and an elemental analysis as these structures have been observed for the first time. Two dimensional structures are promising candidates into the high power applications which are emerging in these days. Thus, preparation of such 2D GaN nanostructures serves as a solid foundation for the further research. Thirdly, one dimensional GaN horizontal nanowires were fabricated on different sapphire planes. The prepared nanowires provided adequate dataset for the subsequent data analysis related to the growth kinetics. Collected dataset was used for verification of the developed theoretical model of the nanowire growth. It has been shown that the theoretical model describes the growth of nanowires with great precision and, thus, provide a useful insight into the growth mechanisms.
|
|
|
Konstrukce modulárního atomizátoru pro prekoncentraci hydridotvorných prvků s AAS detekcí
Novák, Petr ; Kratzer, Jan (vedoucí práce) ; Korunová, Vlasta (oponent)
Práce se zabývá konstrukcí a ověřením funkčnosti modulárního prekoncentračního zařízení a atomizátoru pro hydridotvorné prvky s AAS detekcí. Účelem této konstrukce je umožnit snadné testování různých prekoncentračních povrchů v rámci optimalizace podmínek stanovení ultrastopových koncentrací hydridotvorných prvků. Bismut a arsen byly vybrány jako modelové analyty, přičemž byla studována prekoncentrační účinnost na křemenném a safírovém povrchu v modulární konstrukci prekoncentračního zařízení. Dosažené výsledky byly porovnány s dříve používanou kompaktní konstrukcí křemenného prekoncentračního a atomizačního zařízení. Funkčnost modulární konstrukce je stejná jako kompaktního uspořádání. Modulární uspořádání je proto vhodným uspořádáním pro testování nových prekoncentračních povrchů.
|
|
| |
|
|
Optimalizace UHV SEM pro studium nanostruktur v širokém rozsahu teplot
Axman, Tomáš ; Zigo,, Juraj (oponent) ; Bábor, Petr (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá optimalizací ultravakuového elektronového mikroskopu – UHV SEM, který je vyvíjen v rámci projektu Amispec ve spolupráci VUT, ÚPT AV ČR a firmy Tescan Brno, s.r.o. Teoretická část se zabývá popisem současného stavu vyvíjeného zařízení a rešerší konkurenčních systémů. Další část popisuje optimalizaci nosiče vzorku a receptoru paletek pro studium nanostruktur v širokém rozsahu teplot. Součástí optimalizace je i vývoj safírové tepelné diody a experimentální ověření funkčnosti navržených součástí. Následuje ověření funkčnosti celého zakládacího systému transportu vzorků do oblasti s UHV, depozice pomocí efuzní cely a pozorování in situ.
|
|
|
Konstrukce modulárního atomizátoru pro prekoncentraci hydridotvorných prvků s AAS detekcí
Novák, Petr ; Kratzer, Jan (vedoucí práce) ; Korunová, Vlasta (oponent)
Práce se zabývá konstrukcí a ověřením funkčnosti modulárního prekoncentračního zařízení a atomizátoru pro hydridotvorné prvky s AAS detekcí. Účelem této konstrukce je umožnit snadné testování různých prekoncentračních povrchů v rámci optimalizace podmínek stanovení ultrastopových koncentrací hydridotvorných prvků. Bismut a arsen byly vybrány jako modelové analyty, přičemž byla studována prekoncentrační účinnost na křemenném a safírovém povrchu v modulární konstrukci prekoncentračního zařízení. Dosažené výsledky byly porovnány s dříve používanou kompaktní konstrukcí křemenného prekoncentračního a atomizačního zařízení. Funkčnost modulární konstrukce je stejná jako kompaktního uspořádání. Modulární uspořádání je proto vhodným uspořádáním pro testování nových prekoncentračních povrchů.
|
|
|
Non-Destructive Local Diagnostics of Optoelectronic Devices
Sobola, Dinara ; Pína,, Ladislav (oponent) ; Pinčík,, Emil (oponent) ; Tománek, Pavel (vedoucí práce)
To obtain novel materials for emerging optoelectronic devices, deeper insight into their structure is required. To achieve this, the development and application of new diagnostic methods is necessary. To contribute to these goals, this dissertation thesis is concerned with local diagnostics, including non-destructive mechanical, electrical and optical techniques for examining the surface of optoelectronic devices and materials. These techniques allows us to understand and improve the overall efficiency and reliability of optoelectronic device structures, which are generally degraded by defects, absorption, internal reflection and other losses. The main effort of the dissertation work is focused on the study of degradation phenomena, which are most often caused by both global and local heating, resulting in increased diffusion of ions and vacancies in the materials of interest. From a variety of optoelectronic devices, we have chosen two representative devices: a) solar cells - a large p-n junction device, and b) thin films - substrates for micro optoelectronic devices. In both cases we provide their detailed surface characterization. For the solar cells, scanning probe microscopy was chosen as the principal tool for non-destructive characterization of surface properties. This method is described, and both positive and negative aspects of the methods used are explained on the basis of literature review and our own experiments. An opinion on the use of probe microscopy applications to study solar cells is given. For the thin films, two interesting, from the stability point of view, materials were chosen as candidates for heterostructure preparation: sapphire and silicon carbide. The obtained data and image analysis showed a correlation between surface parameters and growth conditions for the heterostructures studied for optoelectronic applications. The thesis substantiates using these prospective materials to improve optoelectronic device performance, stability and reliability.
|
host ::
RSS.