Fotoluminiscencijska spektroskopija poluvodičkih nanostruktura

Rašić, Goran (2011) Fotoluminiscencijska spektroskopija poluvodičkih nanostruktura. Diploma thesis, Faculty of Science > Department of Physics.

[img] PDF
Restricted to Registered users only
Language: Croatian

Download (1MB)

Abstract

Povijest poluvodiča počinje 1874. godine kada je njemački fizičar Ferdinand Braun otkrio da struja slobodno teče samo u jednom smjeru na kontaktu između metala i olovnog sulfida. Od tada pa do danas se još uvijek pronalaze novi poluvodički spojevi te njihove primjene, unatoč velikom znanstvenom i tehnološkom napretku. Najpoznatiji i najupotrebljivaniji predstavnik poluvodiča svakako je silicij. On čini 27.7 % mase Zemljine kore, što ga, poslije kisika, čini drugim najzastupljenijim elementom. Međutim, kao posljedica njegove izrazite reaktivnosti s drugim elementima, nije ga moguće pronaći u elementarnom stanju u prirodi, nego se najčešće nalazi u spojevima silicijevog dioksida (SiO2) ili silikata (spojevima silicija i kisika s trećim elementom). Jedan od spojeva silicija je i SiOx, u kojem je udio kisika nešto manji, nego u SiO2 i nije strogo definiran stehiometrijskim omjerom. Nama je važan kao materijal za dobivanje nanočestica. Stehiometrijski koeficijent x može imati vrijednosti između 0 i 2. Zagrijavanjem SiOx događa se separacija faze te se on razdvaja na SiO2 i nakupine silicija. Zbog male debljine sloja SiOx, nakupine silicija koje preostanu nakon separacije faze imaju dimenzije od nekoliko nanometara. Dodatnim zagrijavanjem te nanočestice silicija se kristaliziraju i dobivamo kvatne točke. U usporedbi s amorfnim silicijem, nanokristalinični silicij ima bolja električna transportna svojstva i veću stabilnost. Glavna prednost nanokristaliničnog silicija u odnosu na bulk kristalinični silicij je njegova veća apsorpcija u vidljivom dijelu sunčevog spektra, koja omogućuje proizvodnju efikasnijih solarnih ćelija. Zbog toga su tanki filmovi nanokristaliničnog silicija iznimno zanimljivi u izradi solarnih ćelija treće generacije. Niskodimenzionalne kvantne strukture kao što su kvantne točke se zbog svojih optičkih svojstava već neko vrijeme intenzivno istražuju. Radi što boljeg razumijevanja procesa koji se kriju iza jedinstvenih optičkih svojstava kvantnih točaka treba posegnuti za spektroskopskim metodama. Jedna takva metoda je i vremenski korelirano pojedinačno brojanje fotona (eng. Time-Correlated Single Photon Counting – TCSPC) koja služi za promatranje vremenskog razvoja fluorescencije kvantnih točaka. U sklopu ovog rada sastavljen je sistem za mjerenje vremenski razlučene fluorescencije pomoću TCSPC metode, napravljena njegova prilagodba za mjerenje tankih filmova te konačno kalibracija uređaja. Nakon završne kalibracije pristupilo se mjerenju uzoraka. Cilj mjerenja bio je pratiti formiranje kvantnih točaka u uzorcima, odrediti broj procesa te dati ocjenu na vrijeme života fluorescencije u uzorcima. Dodatno su napravljena i mjerenja na infracrvenom spektrometru kako bismo potvrdili postojanje kvantnih točaka te dobili bolje objašnjenje rezultata. Završetkom rada postignut je cilj sastavljanja uređaja za snimanje vremenski razlučene fluorescencije na tankim filmovima. Također, mjerenja su potvrdila dosadašnje spoznaje o luminiscentnim svojstvima silicijevih kvantnih točaka objavljene u stručnim člancima.

Item Type: Thesis (Diploma thesis)
Keywords: fluorescentna spektroskopija ; poluvodiči ; poluvodičke nanostrukture
Supervisor: Pivac, Branko
Co-supervisor: Požek, Miroslav
Date: 29 March 2011
Subjects: NATURAL SCIENCES > Physics
Divisions: Faculty of Science > Department of Physics
Depositing User: Gordana Stubičan Ladešić
Date Deposited: 06 Jan 2014 16:45
Last Modified: 29 Mar 2014 16:45
URI: http://digre.pmf.unizg.hr/id/eprint/172

Actions (login required)

View Item View Item

Nema podataka za dohvacanje citata