Nelineární optické vlastnosti polovodičových nanostruktur
Název práce v češtině: | Nelineární optické vlastnosti polovodičových nanostruktur |
---|---|
Název v anglickém jazyce: | Nonlinear optical properties of semiconductor nanostructures |
Akademický rok vypsání: | 2008/2009 |
Typ práce: | diplomová práce |
Jazyk práce: | čeština |
Ústav: | Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO) |
Vedoucí / školitel: | doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D. |
Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
Datum přihlášení: | 14.11.2008 |
Datum zadání: | 14.11.2008 |
Datum a čas obhajoby: | 24.05.2010 00:00 |
Datum odevzdání elektronické podoby: | 24.05.2010 |
Datum proběhlé obhajoby: | 24.05.2010 |
Oponenti: | RNDr. Kateřina Kůsová, Ph.D. |
Konzultanti: | prof. RNDr. Petr Malý, DrSc. |
prof. RNDr. Petr Němec, Ph.D. | |
Zásady pro vypracování |
Práce bude zaměřena na měření optických nelinearit a spektroskopii s vysokým časovým rozlišením níže uvedených materiálů a interpretaci získaných poznatků.
V současné době se prudce rozvíjí výzkum nanomateriálů. Mezi nanomateriály patří polovodičové nanokrystaly, což jsou krystaly polovodiče o velikosti jednotek až desítek nanometrů a obsahující řádově jen stovky atomů. Takto uměle vytvořené nanostruktury vykazují řadu unikátních vlastností, které jsou zcela odlišné od vlastností objemových polovodičových materiálů. Základní i aplikační výzkum se v současné době soustřeďuje v těchto materiálech na studium ultrarychlých procesů a optických nelinearit. Jedním z vhodných nástrojů jsou metody časově rozlišené laserové spektroskopie (časově rozlišená absorpce, luminiscence, aj.), které jednak dosahují vysoké časové rozlišení (v laboratořích katedry KCHFO 10-13 ? 10-11 s) a jednak dostatečně vysoké špičkové hustoty výkonu (až 1017 W/cm2) umožňující studovat nelineární optické vlastnosti látek. Jedním z intenzivně studovaných materiálů je nanokrystalický křemík, u kterého je pozorováno zvýšení účinnosti luminiscence o mnoho řádů oproti klasickému, krystalickému křemíku. Je zde proto reálná možnost využít nanokrystalický křemík v optoelektronice a fotonice a možná se podaří vytvořit i křemíkový laser. Velký aplikační potenciál mají také nanokrystaly III-V polovodičů (InAs, InGaAs, InAlAs) připravovaných moderními metodami molekulární svazkové epitaxe nebo chemickou depozicí z plynné fáze. |
Seznam odborné literatury |
[1] U. Woggon, Optical Properties of Semiconductor Quantum Dots, Springer-Verlag, Berlin, 1997.
[2] N. Peyghambarian, S. W. Koch, A. Mysyrowicz, Introduction to Semiconductor Optics, Prentice-Hall, New Jersey, 1993. [3] R. W. Boyd, Nonlinear Optics, Academic Press, San Diego, 1992. vybrané články z odborných časopisů |
Předběžná náplň práce |
V současné době se prudce rozvíjí výzkum nanomateriálů. Mezi nanomateriály patří polovodičové nanokrystaly, což jsou krystaly polovodiče o velikosti jednotek až desítek nanometrů a obsahující řádově jen stovky atomů. Takto uměle vytvořené nanostruktury vykazují řadu unikátních vlastností, které jsou zcela odlišné od vlastností objemových polovodičových materiálů. Základní i aplikační výzkum se v současné době soustřeďuje v těchto materiálech na studium ultrarychlých procesů a optických nelinearit.
Jedním z vhodných nástrojů jsou metody časově rozlišené laserové spektroskopie (časově rozlišená absorpce, luminiscence, aj.), které jednak dosahují vysoké časové rozlišení (v laboratořích katedry KCHFO 10-13 ? 10-11 s) a jednak dostatečně vysoké špičkové hustoty výkonu (až 1017 W/cm2) umožňující studovat nelineární optické vlastnosti látek. Jedním z intenzivně studovaných materiálů je nanokrystalický křemík, u kterého je pozorováno zvýšení účinnosti luminiscence o mnoho řádů oproti klasickému, krystalickému křemíku. Je zde proto reálná možnost využít nanokrystalický křemík v optoelektronice a fotonice a možná se podaří vytvořit i křemíkový laser. Velký aplikační potenciál mají také nanokrystaly III-V polovodičů (InAs, InGaAs, InAlAs) připravovaných moderními metodami molekulární svazkové epitaxe nebo chemickou depozicí z plynné fáze. |