|
|
Charge transport in semiconductor nanostructures investigated by time-resolved multi-terahertz spectroscopy
Kuchařík, Jiří ; Němec, Hynek (vedoucí práce) ; Pereira, Mauro Fernandes (oponent) ; Richter, Ivan (oponent)
Spektra terahertzové vodivosti obsahují informace o mechanismech transportu náboje na nanometrových vzdálenostech a tak i o míře omezení jejich pohybu. V této disertační práci jsme dosáhli značného pokroku v porozumění terahertzové vodivosti. Nejprve teoreticky studujeme lineární terahertzovou vodivost elektronového plynu v omezeném prostoru: zatímco spektra degenerovaného plynu obsahují výrazné úzké geometrické rezonance, v nedegenerovaném plynu odezva splyne do jediného širokého pásu kvůli širokému rozdělení rychlostí nosičů náboje. Poté teoreticky a experimentálně analyzujeme vrstvy různých nanotrubiček TiO2: jejich lineární transportní vlastnosti silně závisí na způsoby přípravy, který ovlivňuje vnitřní strukturu jejich stěn. V hlavní části této disertační práce poté formulujeme teorii popisující nelineární terahertzovou odezvu polovodičových nanostruktur založenou na mikroskopických výpočtech metodou Monte-Carlo. Režim nelineární odezvy je výrazně neporuchový už pro středně silná elektrická pole, a je proto možné účinně generovat vysoké harmonické frekvence. Dále počítáme měřitelné nelineární signály pro různé modelové polovodičové nanostruktury; ukazujeme, že nejvhodnější pro experimentální pozorování nelineární vodivosti v terahertzové spektrální oblasti jsou kovové štěrbiny vyplněné polovodičovými...
|
|
|
Optické nelinearity terahertzového záření
Kadlec, Josef ; Ostatnický, Tomáš (vedoucí práce) ; Němec, Hynek (oponent)
Vodivost polovodičových nanostruktur vykazuje maximum v teraherzové spektrální oblasti. Lineární odezva je celkem uspokojivě popsána. S intenzivnějšími zdroji světla je však potřeba zabývat se i odezvou nelineární. V této práci je nejprve popsán již existující kvantový model lineární vodivosti využí- vající poruchového počtu. Tento model se rozšíří přidáním dalších poruch, čímž se získá kvantový model pro výpočet nelineární vodivosti libovolného řádu. Model se aplikuje na výpočet nelineárních vodivostních spekter třetího řádu pro ku- bický nanokrystal. Je popsána závislost spekter na změně parametrů, jako je teplota, velikost, nábojová hustota, či rychlost rozptylu. Na úplný závěr jsou výsledky srovnány se semiklasickým výpočtem pomocí Monte- Carlo simulace. 1
|
|
|
Charge transport in semiconductor nanostructures investigated by time-resolved multi-terahertz spectroscopy
Kuchařík, Jiří ; Němec, Hynek (vedoucí práce) ; Pereira, Mauro Fernandes (oponent) ; Richter, Ivan (oponent)
Spektra terahertzové vodivosti obsahují informace o mechanismech transportu náboje na nanometrových vzdálenostech a tak i o míře omezení jejich pohybu. V této disertační práci jsme dosáhli značného pokroku v porozumění terahertzové vodivosti. Nejprve teoreticky studujeme lineární terahertzovou vodivost elektronového plynu v omezeném prostoru: zatímco spektra degenerovaného plynu obsahují výrazné úzké geometrické rezonance, v nedegenerovaném plynu odezva splyne do jediného širokého pásu kvůli širokému rozdělení rychlostí nosičů náboje. Poté teoreticky a experimentálně analyzujeme vrstvy různých nanotrubiček TiO2: jejich lineární transportní vlastnosti silně závisí na způsoby přípravy, který ovlivňuje vnitřní strukturu jejich stěn. V hlavní části této disertační práce poté formulujeme teorii popisující nelineární terahertzovou odezvu polovodičových nanostruktur založenou na mikroskopických výpočtech metodou Monte-Carlo. Režim nelineární odezvy je výrazně neporuchový už pro středně silná elektrická pole, a je proto možné účinně generovat vysoké harmonické frekvence. Dále počítáme měřitelné nelineární signály pro různé modelové polovodičové nanostruktury; ukazujeme, že nejvhodnější pro experimentální pozorování nelineární vodivosti v terahertzové spektrální oblasti jsou kovové štěrbiny vyplněné polovodičovými...
|
|
|
Terahertz radiation in nanostructures
Klimovič, Filip ; Ostatnický, Tomáš (vedoucí práce) ; Němec, Hynek (oponent)
V této teoretické práci se zabýváme kvantově mechanickými jevy, jež jsou spjaté s vodi- vostními elektrony uzavřenými v kvantových tečkách. Nejprve je odvozen model nanokrys- talu jakožto potenciálové jámy. Při tom se ukazuje, že pouze objem, ne tvar, je významným parametrem modelu pro účely terahertzové spektroskopie. Studované geometrie jsou tak vzájemně zaměnitelné a výběr mezi nimi m·že zjednodušit dané úlohy. Pro zkoumání depo- larizačních efekt·, které jsou zahrnuty v depolarizačním faktoru v Maxwell Garnettově teorii efektivního prostředí, je zvolena sférická symetrie. V rámci poruchy prvního řádu je vyřešena Poissonova rovnice pro elektrony rozmístěné uvnitř koule podle vlnové funkce a je určen depo- larizační faktor. Zatímco v klasické limitě tento nabývá p·vodní hodnoty, pro nanokrystaly se zvyšuje a maxima je dosaženo v ne-degenerovaném režimu, kdy je obsazen pouze základní stav. Navýšení depolarizačního faktoru posouvá plasmonovou rezonanci směrem k vyšším frekvencím. 1
|
host ::
RSS.