Menu

Month: November 2016

Fluorescenčná spektroskopia materiálov pre organickú mikroelektroniku a fotovoltaiku

| No Comments
| Categories: Materials Physics

Každá látka pohlcuje istý typ elektromagnetického žiarenia. Zložité molekuly organických polovodičov
absorbujú často vo viditeľnej časti spektra. Pohltený fotón spôsobí zvýšenie energie (excitáciu) látky,
ktorá sa po čase zbavuje prebytočnej energie opätovným vyžiarením fotónu, ale s nižšou frekvenciou.
Meranie spektra žiarenia látky spôsobeného optickou excitáciou sa nazýva fluorescenčná spektroskopia. To, aké svetlo látka pohltí a následne vyžiari veľa napovie o štruktúre samotných molekúl, ale aj o ich vzájomnom pôsobení. Pracujeme s farbivami v tekutých rozpúšťadlách, ale aj s tenkými vrstvami na pevnom substráte. Meriame tzv. excitačné a emisné spektrá v rozsahu od 250 nm do 900 nm. Dokážeme zisťovať aj dobu života vzbudeného stavu molekuly metódou korelovaného počítania fotónov v časovej doméne od 100 ps.

Skúmali sme napríklad súvis medzi prítomnosťou defektných stavov v zakázanom páse vrstvy P3HT
na ITO a poklesom intenzity prechodu S 0 – S 1 v emisnom spektre vzorky. P3HT je látka, ktorá sa
študovala najmä v minulom desaťročí. Naše zistenie však umožňuje ďalší základný výskum podobných molekúl, ktoré majú potenciál využitia v modernej organickej mirkoelektronike a elektroenergetike.

Viac v článku:

KOTOROVÁ, Soňa – VÁRY, Tomáš – CHLPÍK, Juraj – TOUŠEK, Jiří – TOUŠKOVÁ, Jana – RUTSCH, Radka – VÉGSÖ, Karol – ŠIFFALOVIČ, Peter – NÁDAŽDY, Vojtech – MAJKOVÁ, Eva – CIRÁK, Július. The influence of surface roughness on the presence of polymorphs and defect states in P3HT layers. In Applied Surface Science. Vol. 573, (2022), Art. no. 151539 [7] s. ISSN 0169-4332

Čítať viac

Výskum polovodičových detektorov

| No Comments
| Categories: VYUŽITIE IONIZUJÚCEHO ŽIARENIA

Výskum polovodičových detektorov je realizovaný v Laboratóriu polovodičových detektorov ÚJFI FEI
STU, v spolupráci s ElÚ SAV na jej pracoviskách a v medzinárodnej spolupráci s ďalšími laboratóriami
vo svete ako napr. CEA Cadarache FR, ÚTEF ČVUT, Praha, CZ. Výskum je zameraný najmä na nové
perspektívne polovodičové materiály ako SiC a GaAs a na prípravu detektorov pre aplikácie
v spektrometrii, v digitálnej rádiografii a pre zobrazovanie a vyhodnocovanie parametrov stôp častíc
v okolí urýchľovačov či vo vesmíre. Úspechom na medzinárodnej úrovni je vývoj prvého hybridného
multi-pixelového detektora (TPX3) s radiačne odolným SiC senzorom.

Výskum je realizovaný s podporou projektov ako:

  • DS-FR-22-0012, SICDET, SiC Timepix Detektor, 2023-2025
  • APVV-22-0382, PIRADUNEW, Perspektívne detektory ionizujúceho žiarenia pre nepokryté energetické okno neutrónov, 2023-2027
  • APVV-18-0273, RADSEN Radiačne odolnejší senzor pre RTG zobrazovanie vyššej kvality, 2019-2023
  • APVV-18-0243, RADET Výskum radiačne odolných polovodičových detektorov pre jadrovú energetiku. 2019-2022
  • VEGA 2/0084/20, Vysokoodolné polovodičové senzory ionizujúceho žiarenia pre využitie v radiačnom prostredí, 2020 – 2023
  • VEGA 2/0152/16, Detekcia ionizujúcich častíc s využitím senzorov na báze semiizolačného GaAs a 4H-SiC pre fyziky vysokých energií. 2016-2018,
  • APVV-0321-11, Nové polovodičové detektory neutrónov. 2012 – 2015

Vybrané vedecké články reprezentujúce dosiahnuté výsledky:

  1. From single GaAs detector to sensor for radiation imaging camera, In Applied Surface Science. Vol. 461, (2018), s. 3-9. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.06.269
  2. Schottky barrier detectors based on high quality 4H-SiC semiconductor: Electrical and detection properties, In Applied Surface Science. Vol. 461, (2018), s. 276-280. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2018.07.008
  3. Study of Schottky barrier detectors based on a high quality 4H-SiC epitaxial layer with different
    thickness, In Applied Surface Science. Vol. 536, (2021), s. 147801. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2020.147801
  4. Radiation hardness limits in gamma spectrometry of semi-insulating GaAs detectors irradiated by
    5 MeV electrons. In Journal of Instrumentation (JINST 15), 2020 JINST 15 C01024, https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/15/01/C01024
  5. From single silicon carbide detector to pixelated structure for radiation imaging camera. In Journal of Instrumentation (JINST 17), 2022 JINST 17 C12005, available on the internet: https://doi.org/10.1088/1748-0221/17/12/C12005
    https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/17/12/C12005
  6. Spectral tracking of protons by the Timepix3 detector with GaAs, CdTe and Si sensors, In Journal of Instrumentation 18. (2023) C01022, DOI 10.1088/1748-0221/18/01/C01022 https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-0221/18/01/C01022
  7. High-resolution alpha-particle detector based on Schottky barrier 4H-SiC detector operated at elevated temperatures up to 500 ◦C, In Applied Surface Science 635 (2023) 157708. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2023.157708

Čítať viac

Skúmanie mikroštruktúry materiálov pomocou rtg difrakcie

| No Comments
| Categories: Materials Physics

Röntgenová difrakcia je metóda, ktorá hrá kľúčovú úlohu pri štúdiu štruktúry materiálov na mikroskopickej úrovni. Technika je založená na princípe prenikania röntgenového žiarenia hmotou, ktoré prejde cez materiál a je rozptýlené na atómových rovinách skúmaného materiálu. Difraktovaný röntgenový lúč obsahuje informácie o vzdialenostiach medzi atómami v kryštáli, ako aj o ich usporiadaní. Laboratórium RTG difrakcie je vybavené RTG difraktometrom D8 Advance s vysokým rozlíšením, ktorý môže byť konfigurovaný pre všetky RTG práškové aplikácie, vrátane fázovej identifikácie, kvantitatívnej fázovej analýzy a analýzy kryštálovej štruktúry, zvyškového pnutia a vyšetrovania textúr, RTG reflektometrie a mikrodifrakcie. Zariadenie umožňuje merania Bragg-Brentanovou geometriou ako aj geometriou paralelného lúča, pričom prepínanie medzi týmito geometriami je plne motorizované (softvérovo ovládané). Difraktometer umožňuje merania pri dvoch vlnových dĺžkach v závislosti od typu RTG lampy. K dispozícii je Cu a Co lampa.

Medzi hlavné oblasti výskumu patrí:

  • skúmanie kryštalickej štruktúry polovodičov, ktoré môže a pomôcť pri vývoji nových materiálov s lepšími elektrickými vlastnosťami.
  • kontrola kvality materiálov, ako napr. kovy, polyméry a keramika používaných pri výrobe elektronických zariadení.
  • výskum materiálov pre elektrochemické zariadenia, ako sú batérie, solárne a palivové články.

Viac v článku:

DOBROČKA, Edmund – NOVÁK, Patrik – BÚC, Dalibor – HARMATHA, Ladislav – MURÍN, Justín. X-ray diffraction analysis of residual stresses in textured ZnO thin films. In Applied Surface Science. Vol. 395, (2017), s. 16-23. ISSN 0169-4332 (2017: 4.439 – IF, Q1 – JCR Best Q, 1.093 – SJR, Q1 – SJR Best Q). V databáze: CC: 000390428300004.

Čítať viac