Studium základních elektrochemických procesů křemíkové elektrody v elektrolytu na bázi fluoridových iontů
| Název práce v češtině: | Studium základních elektrochemických procesů křemíkové elektrody v elektrolytu na bázi fluoridových iontů |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Study of lectroctrochemical processes of silicon electrode in fluoride based electrolyte |
| Klíčová slova: | elektrochemie|lineární voltametrie|polovodičová elektroda|elektrodový potenciál|pásová struktura |
| Klíčová slova anglicky: | electrochemistry|linear voltammetry|semiconductor electrode|electrode potential|band structure |
| Akademický rok vypsání: | 2023/2024 |
| Typ práce: | bakalářská práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO) |
| Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. Juraj Dian, CSc. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Seznámení se s fyzikálními a chemickými vlastnostmi křemíku, pásovou strukturou látek a elektrochemickými metodami.
2. Příprava roztoků fluoridových iontů a různých typů křemíkových elektrod (různé typy dopování (P a N) a krystalové orientace (100) a (111) substrátů krystalického křemíku). 3. Měření lineárních voltamogramů vybraných systémů, hledání optimálních parametrů pro pozorování různých procesů na elektrodách. 4. Vysvětlení pozorovaných závislostí. |
| Seznam odborné literatury |
| 1. S.R. Morrison, Electrochemistry at Semiconductor and Oxidized Metal Electrodes, Plenum Press, New York 1980.
2. J. H. Davies, The physics of low-dimensonal semiconductors, Cambridge Univ. Press, Cambridge 1998 3. V. Lehmann, Electrochemistry of Silicon, Wiley-WCh Verlag GmbH, Weinheim 2002. |
| Předběžná náplň práce |
| Při elektrochemickém leptání krystalického křemíku v kyselině fluorovodíkové vzniká při vhodných podmínkách porézní křemík, který je výjimečný přítomností nanokrystalických útvarů. Tyto jsou odpovědny za unikátní vlastnosti porézního křemíku zejména viditelnou fotoluminiscenci při pokojové teplotě. Obdobný vznik nanokrystalických útvarů v procesu leptání nebyl pozorován u dalších materiálů; mechanizmus tvorby porézní vrstvy u samotného krystalického křemíku rovněž nebyl doposud uspokojivě vysvětlen. Pro pochopení mechanizmu vzniku nanokrystalického křemíku hrají rozhodující roli procesy na rozhraní elektrolyt-polovodič. Základní odlišnosti v chování systému elektrolyt-polovodič určuje pozice Fermiho energie v oblasti zakázaných energií mezi valenčním a vodivostním pásem a dvojí typ kontaktů (Ohmický a Schottkyho) vznikajících na rozhraní elektrolyt-polovodič. Hlavní metodou studia základních vlastností rozhraní elektrolyt-polovodič bude lineární voltametrie. |