Bachelor's Thesis

Germanium island morphology in the presence of Gallium and Gold

Final Thesis 9.86 MB

Author of thesis: Ing. Tomáš Pejchal, Ph.D.

Acad. year: 2011/2012

Supervisor: prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D.

Reviewer: prof. Ing. Jan Čechal, Ph.D.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with germanium island morphology in the presence of gold, silver
and gallium. The islands were grown on Ge(111) surface by means of evaporation under the UHV conditions. In the paper a background research on the surface reconstructions of the metals on Ge(111) is presented. It is demonstrated that the island concentration, size and shape are affected by the presence of metals and the deposition temperature. The surface structure and the morphology of the samples were investigated by RHEED and SEM.

Keywords:

germanium islands, RHEED, Ge(111), surface reconstructions, metal surfactants

Date of defence

19.06.2012

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Tomáš Pejchal si zvolil čistě experimentální téma bakalářské práce na ultravakuové aparatuře a dle očekávání se musel vyrovnat s mnoha problémy technického charakteru. Podařilo se mu získat velmi dobré experimentální výsledky pomocí difrakce rychlých elektronů, která v podstatě nebyla doposud intenzivně používána. Systematicky přistoupil ke zpracování výsledků získaných ostatními technikami a velmi kladně hodnotím rovněž jeho rešerši povrchových rekonstrukcí kovů na povrchu germania. Předložený text bakalářské práce byl z mé strany minimálně revidován a lze tedy prominout, že práce byla odevzdána krátce po termínu.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
prof. Ing. Jan Čechal, Ph.D.

Bakalářská práce pojednává o přípravě ostrůvků germania za přítomnosti dalších kovů. Bylo zjištěno, že přítomnost Ag, Au a Ga ovlivňuje rovnovážnou morfologii germaniových ostrůvků. Teoretická část popisuje rovnovážnou morfologii krystalů, přípravu tenkých vrstev a základy metody RHEED použité v experimentální části. Ta se věnuje vlastním experimentům s růstem krystalů v podmínkách UHV.

Práce je psána jasně a srozumitelně s minimálním množstvím překlepů a pravopisných chyb. Jedinou výtku mám k psaní odkazů na použitou literaturu do dvou závorek – ([1]).

V experimentální části autor určil mřížkový parametr ze změřených RHEED obrazců včetně nejistoty měření. Není však jasné zda se tato nejistota zahrnuje pouze nepřesnost zjištěného poloměru kružnice v difrakčním obrazci, nebo také další vlivy – vzdálenost vzorku od stínítka a uhel dopadu elektronů. U obhajoby by bylo vhodné diskutovat vliv nepřesnosti určení geometrických parametrů na výslednou hodnotu mřížkového parametru (šíření chyb).

Experimentální část shrnuje větší množství experimentů s depozicí germania na různě upravené povrchy. Bohužel jsou prezentovány pouze první výsledky, mnohdy ne zrovna srovnatelných experimentů. Toto je však pochopitelné, protože experiment probíhal ve sdílené aparatuře a navíc na zařízení RHEED, které nebylo v laboratoři dosud používáno a muselo být tedy uvedeno do běžného provozu, kalibrováno, a.p.

Celkově práci hodnotím jako velmi zdařilou. V rámci bakalářské práce bylo uvedeno do provozu zařízení RHEED, které umožní provedení velmi zajímavých experimentů s růstem germaniových krystalů a jeho sledování přímo v průběhu depozice.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Jaký je vliv teploty a aktivační energie jednotlivých módů difúze (difúze kolem stěn, rohů,…) na výsledný tvar 2D ostrůvků?
  2. Diskutujte šíření chyb jednotlivých veličin na výslednou hodnotu mřížkového parametru.

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová