Studium polovodičů metodami časově rozlišené laserové spektroskopie :Luminiscenční spektroskopie nanokrystalického diamantu

Abstract

Název práce: Studium polovodičú metodami časově rozlišené laserové spektroskopie: Luminiscenční spektroskopie nanokrystalického diamantu Autor: Branislav Dzurňák Katedra / Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí disertační práce: doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D. Abstrakt: Dizertační práce se věnuje optickým vlastnostem nanokrystalického diamantu připraveného metodou depozice z plynné fáze. Pomocí laserové spektroskopie je studována luminiscence vzorků nanokrystalického diamantu, vliv teploty, tlaku, pH prostředí a UV osvitu na ni. Výsledky poukazují na významný vliv vody a adsorbátů ze vzduchu, které ovlivňují energetické stavy uvnitř zakázaného pásu diamantu. Metodami ultrarychlé (na škále pikosekund a nanosekund) laserové spektroskopie je zkoumáno dohasínání luminiscence vzorků s různou povrchovou terminací a strukturou v závislosti na okolním tlaku a teplotě. Výsledky jsou analyzovány pomocí funkce mocninného poklesu, která dobře odpovídá tvaru dohasínání luminiscence a zároveň vystihuje dynamiku nosičů náboje v energetických stavech lokalizovaných uvnitř zakázaného pásu. Z výsledků je sestaven model interakce nanokrystalického diamantu s adsorbátmi. Také jsou zkomány nelineární optické vlastnosti nanokrystalického diamantu, konkrétně jevy generace druhé a třetí harmonické frekvence. Práce...

Title: Study of semiconductors by methods of time resolved laser spectroscopy: Luminescence spectroscopy of nanocrystalline diamond Author: Branislav Dzurňák Department: Department of Chemical Physics and Optics Supervisor: doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D. Abstract: The PhD thesis is focused on optical properties of nanocrystalline diamond prepared by chemical vapour deposition method. Photoluminescence of nanocrystalline diamond samples and effects of ambient temperature, pressure, pH and UV irradiation on it are studied by laser spectroscopy. Results suggest the keyrole of water and air adsorbates which affect the energy states in the sub-bandgap region of diamond. Photoluminescence decay of samples of different surface termination and structure and its dependency on ambient pressure and temperature is studied by methods of ultrafast (picosecond and nanosecond scale) laser spectroscopy. Results are analysed by power-law decay function which fits well the luminescence decay curves and also describes the dynamics of charge carriers in states localised within the bandgap. The model of interaction of nanocrystalline diamond with air adsorbates is proposed. Non-linear optical properties of nanocrystalline diamond are also studied, namely the generation of second and third harmonic frequency. The thesis...