Simulace selektivní párové fotoluminiscence v polovodičích
| Název práce v češtině: | Simulace selektivní párové fotoluminiscence v polovodičích |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Simulation of selective pair photoluminescence in semiconductors |
| Klíčová slova: | luminiscence, polovodiče, optické přechody donor-akceptor |
| Klíčová slova anglicky: | luminescence, semiconductors, donor-acceptor optical transitions |
| Akademický rok vypsání: | 2017/2018 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Fyzikální ústav UK (32-FUUK) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Roman Grill, CSc. |
| Řešitel: |
| Zásady pro vypracování |
| OEM
1) Prostudovat základní literaturu týkající se interakce světla s látkou se zaměřením na optické přechody v polovodičích. 2) Seznámit se s jevem selektivní párové fotoluminiscence (SPL) v polovodiči CdTe a s modely SPL kvalitativně popisujícími pozorované jevy. 3) Navrhnout způsob numerické simulace SPL. 4) Vytvořit počítačový program pro simulaci SPL. 5) Provést numerické simulace a ověřit platnost modelů. 6) Vyhodnotit získané výsledky, porovnat je s existujícími experimentálními daty a navrhnout model nejlépe popisující SPL. |
| Seznam odborné literatury |
| Vybrané kapitoly z:
1) H. Frank: Fyzika a technika polovodičů, SNTL, Praha 1990. 2) B. E. A. Saleh, M. C. Teich: Základy fotoniky, matfyzpress 1994. 3) I. Pelant, J. Valenta: Luminiscenční spektroskopie, Academia Praha 2006. 4) P. Y. Yu, M. Cardona: Fundamentals of Semiconductors, Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York, 3rd edition, 2001, kapitola 7. 5) W. Senske, R. A. Street: Phys Rev. B 20, 3267 (1979). 6) H. Tews, H. Venghaus, P.J. Dean: Phys. Rev. B 19, 5178 (1979). 7) Původní časopisecké články týkající se problematiky selektivní párové luminiscence. |
| Předběžná náplň práce |
| Měření fotoluminiscence polovodičových monokrystalů patří k základním metodám studia polovodičů. Kromě obvyklých (mezipásových) přechodů jsou ve fotoluminiscenci pozorovány přechody s účastí poruch krystalu, jako jsou přechody pás-defekt a defekt-defekt, které dovolují detailní rozbor hladin defektů. Při měření fotoluminiscence excitované laditelným laserem jsou v některých případech v oblasti energií odpovídajících přechodům defekt-defekt ve spektrech pozorována posouvající se maxima s energii vázanou na energii laseru. Navíc byla pozorována pozoruhodná teplotní závislost intenzit. Modelově se vznik posuvných maxim vysvětluje jako selektivní párová luminiscence mezi defektními stavy, které jsou energeticky v rezonanci s energií laseru.
Hlavní náplní práce bude napsání programu pro numerickou simulaci SPL, pravděpodobně metodou Monte Carlo, a výpočty v různých konfiguracích navzájem interagujících defektů a při různých teplotách. Budou analyzovány modely popisující SPL, nalezen optimální model SPL a navrženy nové experimenty k ověření správnosti modelu. Práce je vhodná pro studenty všech oborů s pozitivním přístupem k teoretické fyzice pevných látek a se základní orientací v programování. |