dizertační práce

Příprava a charakterizace nanostrukturních III-V polovodičových materiálů

Text práce 14.44 MB Teze 6.86 MB

Autor práce: Ing. Jaroslav Maniš, Ph.D.

Ak. rok: 2022/2023

Vedoucí: prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc.

Oponenti: Ing. Petr Kostelník, Ph.D. , Ing.. Alice Hospodková, Ph.D.

Abstrakt:

Předkládaná dizertační práce se zabývá výrobou a analýzou gallium nitridových (GaN) nanostruktur ve třech odlišných formách. V prvním případě byl zkoumám trojdimenzionální GaN ve formě nanokrystalů rostených na grafenu. Nanokrystaly byly připraveny s využitím techniky droplet epitaxy, která mimo jiné umožňuje růst nanostruktur za nízké teploty substrátu (T = 200°C). Studium se zaměřovalo jak na charakterizaci kvality připravených nanokrystalů, tak na statistický popis růstu. V dalším kroku byly připravené struktury využity pro výrobu fotodektoru citlivého na ultrafialové světlo. Výroba fotodektoru a jeho úspěšné použití slouží jako základ pro navazující výzkum. Ve druhém případě byly studovány dvoudimenzionální GaN nanostruktury, které byly rovněž připraveny za nízké teploty křemíkového substrátu. Následná analýza se soustředila na popis krystalové struktury a prvkovou analýzu, neboť byly takovéto struktury pozorovány vůbec poprvé. Další rozvoj možností přípravy těchto nanostruktur je předmětem navazujícího výzkumu. Ve třetím případě byly zkoumány jednodimenzionální GaN nanodráty připravené na safírovém substrátu. Účelem tohoto projektu bylo získání datasetu pro ověření teoretického modelu, který popisuje růst horizontálních nanodrátů. Na základě sběru a analýzy dat se podařilo modelovat růstovou dynamiku GaN nanodrátů, která byly v souladu s teoretickým modelem.

Klíčová slova:

GaN, nanokrystaly, nanodráty, depozice, grafén, safír, skenovací elektronová mikroskopie, mikroskopie atomárních sil, Ramanova spektroskopie

Termín obhajoby

28.06.2023

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaPznamka

Průběh obhajoby

Disertační práce Ing. Maniše se zabývá výrobou a analýzou gallium nitridových (GaN) nanostruktur ve třech odlišných formách. Téma práce je vysoce aktuální. Cílem disertační práce bylo připravit tři druhy nanostruktur na bázi GaN: nanokrystalky, 2D vrstvy a kvantové dráty a následně tyto struktury charakterizovat. GaN je materiál průmyslově využívaný, proto každé zdokonalení technologie jeho přípravy, nalezení nových technologických postupů a příprava nových nanostruktur má potenciál nalézt své uplatnění v praxi. Z tohoto hlediska je nejcennější části práce příprava horizontálních nanodrátů na safírových podložkách s různou orientací, které mohou být v budoucnu využity pro přípravu sofistikovaných elektronických součástek. Většina cílů disertační práce byla splněna. Pro přípravu všech tří typů nanostruktur byly zvoleny jiné technologické postupy. Zvláště příprava nanocrystalků GaN byla velice náročná a komplikovaná. Doktorand musel zvládnout náročné technologické procesy, sofistikovanou charakterizaci vzorků, ale i teoretické znalosti, které byly čerpány z nadstandardně mnoha citovaných publikací. Na dotazy oponentů a členů komise odpověděl student uspokojivě a prokázal svou vysokou odbornost a samostatnost vědecky pracovat.

Jazyk práce

angličtina

Fakulta

Ústav

Studijní program

Pokročilé materiály a nanovědy (STIPMN)

Studijní obor

Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie (PNTMT)

Složení komise

prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (předseda)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Petr Kostelník, Ph.D. (člen)
Ing. Alice Hospodková, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miroslav Bartošík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Stanislav Průša, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D. (člen)

viz posudek v pdf.
Soubor vložený vedoucím Velikost
Posudek vedoucího práce [.pdf] 198,01 kB

Posudek oponenta
Ing. Petr Kostelník, Ph.D.

viz posudek v pdf.
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 209,86 kB

Posudek oponenta
Ing.. Alice Hospodková, Ph.D.

viz posudek v pdf.
Soubor vložený oponentem Velikost
Posudek oponenta [.pdf] 221,34 kB

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová