Studium optických nelinearit v polovodičích a polovodičových nanostrukturách
Study of optical nonlinearities in semiconductors and semiconductor nanostructures
dizertační práce (OBHÁJENO)
Zobrazit/ otevřít
Trvalý odkaz
http://hdl.handle.net/20.500.11956/116249Identifikátory
SIS: 150128
Kolekce
- Kvalifikační práce [10690]
Autor
Vedoucí práce
Konzultant práce
Malý, Petr
Kozák, Martin
Novotný, Tomáš
Oponent práce
Filip, Radim
Herynková, Kateřina
Fakulta / součást
Matematicko-fyzikální fakulta
Obor
Kvantová optika a optoelektronika
Katedra / ústav / klinika
Katedra chemické fyziky a optiky
Datum obhajoby
11. 9. 2019
Nakladatel
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaJazyk
Čeština
Známka
Prospěl/a
Klíčová slova (česky)
nanokrystal, časově rozlišená spektroskopie, křemík, luminiscence, Jaynes-Cummingsův modelKlíčová slova (anglicky)
nanocrystal, time resolved spectroscopy, silicon, luminescence, Jaynes-Cummings modelV hlavní části této práce se věnuji studiu relaxačních mechanismů nosičů náboje v křemíkových nanokrystalech v SiO2 matrici. Jedna z potenciálních aplikací těchto struktur je ve fotovoltaice, konkrétně při konstrukci celokřemíkových tandemových solárních článků. Metodami ultrarychlé spektroskopie jsem zkoumal dynamiky nosičů v takových strukturách, což pomohlo zjistit mikroskopické chování nosičů, jejich transport, záchyt v lokalizovaných stavech a podobně. Zároveň jsem se věnoval studiu dopovaných křemíkových nanostruktur, protože technologie dopování je klíčová pro vytváření PN přechodů, což je hlavní prvek solárního článku. Na závěr se věnuji matematickému modelování a teoretickým výpočtům disipativního Jaynes- Cummingsova modelu, což popisuje mimojiné mikrolasery a spadá do oboru kvantové elektrodynamiky v dutinách.
In the main part of this thesis I study the relaxation mechanisms of charge carriers in silicon nanocrystals in SiO2 matrix. One of the potential applications of these structures lies in photovoltaics, specifically in construction of all-silicon tandem solar cells. I studied the dynamics of carriers in these structures by methods of ultrafast spectroscopy which helped to unravel the microscopic behaviour of carriers, their transport, localization etc. Furthermore I investigated the doping of such structures as the technology of doping is crucial for manufacture of pn- junctions which are the core component of solar cells. At the end I delve into the dissipative Jaynes-Cummings model by mathematical modeling and theoretical calculations which describes among others microlasers and as such comes under a field of cavity quantum electrodynamics.