Articles (CT4)
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Effective Passivation of Black Silicon Surfaces via Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition Grown Conformal Hydrogenated Amorphous Silicon Layer(Wiley, 2020) Özkol, Engin; Procel, Paul; Zhao, Yifeng; Mazzarella, Luana; Medlín, Rostislav; Šutta, Pavol; Isabella, Olindo; Zeman, MiroSolární články na bázi černého křemíku (b-Si) se ukázaly ve fotovoltaice (PV) jako nadějné a přesahující 22% účinnost. Pro dosažení vysoké účinnosti u povrchů b-Si je nejdůležitějším krokem efektivní pasivace povrchu. Dosud je nejúčinnější doba životnosti minoritních nosičů dosahována depozicí několik atomů tenké vrstvy Al2O3 nebo tepelného SiO2. Plazmou podpořená chemická depozice z par (PECVD) vrstvy hydrogenizovaného amorfního křemíku (a-Si: H) jako pasivace b-Si je jen zřídka hlášena kvůli problémům s konformitou. V této současné studii jsou b-Si povrchy superponované na standardní pyramidální textury, také známé jako modulované povrchové textury (MST), úspěšně pasivovány konformními vrstvami a-Si:H nanesenými PECVD. Je ukázáno, že za správných podmínek plazmou podpořené depozice mohou efektivní doby životnosti minoritních nosičů vzorků vybavených přední MST a zadní standardní pyramidální strukturou dosáhnout až 2,3 ms. Cesta ke konformnímu růstu je popsána a vyvinuta za pomoci transmisních elektronových mikroskopických (TEM) obrazů. Pasivované vzorky MST vykazují méně než 4% odraz v širokém spektrálním rozsahu od 430 do 1020 nm.
Item Structural, morphological, optical and magnetic properties of RF sputtered Co doped ZnO diluted magnetic semiconductor for spintronic applications(Springer, 2019) Siddheswaran, R.; Medlín, Rostislav; Jeyanthi, C. Esther; Gokul Raj, S.; Mangalaraja, Ramalinga ViswanathanTento článek popisuje výrobu a charakterizaci tenkých vrstev čistého a kobaltem dopovaného ZnO (obsah Co 4% a 7%), transparentního zředěného magnetického polovodiče (DMS) na Si a skleněných substrátech technikou RF magnetronového naprašování. Krystalická struktura a fáze tenkých vrstev byly analyzovány pomocí rentgenové difrakce (XRD), kterou byla potvrzena hexagonální wurtzitová struktura ZnO s mírným napětím mřížky a změnou orientace atomových rovin. XRD také potvrdilo, že tenké vrstvy vykazují významné linie (1 0 1) a (1 0 3) s polykrystalickou strukturou. Morfologie tenké vrstvy byla zkoumána skenovací elektronovou mikroskopií (SEM), která potvrdila změnu mikrostruktury a povrchu polykrystalických vrstev. Pomocí Energeticky disperzní rentgenové spektroskopie (EDS) v SEM byla změřeno složení vrstev a koncentrace (v%) každého přítomného prvku. Krystalické vlastnosti a morfologie kolmých řezů byl studovány transmisní elektronovou mikroskopií s vysokým rozlišením (HR-TEM). Průměrná tloušťka byla okolo 600 nm změřena v transmisním elektronovém mikroskopu na kolmém řezu. Difrakce elektronů vybrané oblasti (SAED) záznam z TEM pro Co (7%) dopovaný film vypovídá o polykrystalické struktuře vrstev. Optická propustnost vrstev na substrátech z corning skla byla zkoumána pomocí UV-vis spektrometru pro čistý ZnO i 4% a 7% Co dotované ZnO vrstvy, které odhalily optickou průhlednost 85%, 75% a 65%. Feromagnetismus za pokojové teploty dotovaných vrstev byl analyzován pomocí vibrační magnetometrie vzorku a magnetooptického Kerrova efektu. Bylo odhaleno, že feromagnetické chování filmů roste s obsahem „Co“ a výsledky byly podrobně diskutovány.
Item Synthesis and diagnostics of nanostructured micaless microcomposite as a prospective insulation material for rotating machines(MDPI, 2019) Hornak, Jaroslav; Mentlík, Václav; Trnka, Pavel; Šutta, PavolItem Structural analysis of silicon nanostructures obtained from thermal annealing of PVD deposited SRO/SiO2 multilayers(Elsevier, 2019) Prušáková, Lucie; Šutta, Pavol; Medlín, Rostislav; Vincze, AndrejPředkládáme syntézu a charakterizaci nanostruktur křemíku získaných teplotním žíháním multivrstev křemíkem obohaceného oxidu a dioxidu křemíku (SRO/SiO2) deponovaných pomocí magnetronového naprašování v atmosféře argonu a kyslíku. Hlavní motivace pro studii křemíku vychází z jeho úspěchu a dominance v oblasti mikroelektroniky. Mnoho světelných zdrojů, modulátorů, vlnovodů předkládáme jako příklady mikroelektronických materiálů aplikovaných v různých fotonických zařízeních vyvynutých na bázi křemíkových nanokrystalů. SRO/SiO2 multivrstvy byly deponovány pomocí vysokofrekvenčního (13.56 MHz) magnetronového naprašování. Vrstvy v původním i žíhaném stavu byly zkoumány pomocí in-situ rentgenové difrakce (XRD), transmisní elektronové mikroskopie (TEM), a hmotnostní spektrometrie sekundárních iontů (SIMS). Multivrstvy vytvořené skládáním SRO a SiO2 vrstev byly zkrystalizovány pomocí teplotního žíhání ve vakuu. Jednotlivé fáze strukturních změn od nukleace k úplné krystalizaci byly sledovány pomocí in-situ XRD. XRD spolu s TEM potvrdily přítomnost křemíkových nanočástic v žíhaných vrstvách. Výpočty byl stanoven objem krystalické fáze 17 - 25% s hustotou částic 2-2.8x1018cm-3. Průměrná velikost nanočástic je 3.5 - 5 nm.Item Laser-Induced Reactive Deposition of Nanostructured CoS2- and Co2CuS4-Based Films with Fenton Catalytic Properties(Wiley, 2019) Vála, Lukáš; Medlín, Rostislav; Koštejn, Martin; Karatodorov, Stefan; Jandová, Věra; Vavruňková, Veronika; Křenek, TomášVysoce polymorfní sulfid kobaltu atraktivní materiál díky svým jedinečným elektrickým, optickým, mechanickým a katalytickým vlastnostem. Pulzní laserové ozáření pevného terče z CoS2 má za následek ablaci a depozici tenkých vrstev na Ta a Cu substrát, které byly analyzovány za použití skenovací elektronové mikroskopie, Ramanovy a FTIR spektroskopie, rentgenové fotoelektronové spektroskopie, prozařovací elektronové mikroskopie s vysokým rozlišením a elektronové difrakce. Tyto komplementární analýzy ukázaly, že film na Ta se skládá z původního kubického CoS2, zatímco film na Cu vykazuje vícefázovou strukturu obsahující kubický CoS2 a kubický Co2CuS4. Tato ternární fáze je známa jako aktivní elektrodový materiál s relativně vysokou energetickou hustotou pro elektrochemické kondenzátory a dokazuje interdifúzní jevy na rozhraní mědi a kolidujících částic CoS2. Tento jednoduchý jednostupňový proces představuje první příklad tvorby Co2CuS4 prostřednictvím ablativní reaktivní depozice na nezahřátém substrátu a přidává se k velmi vzácným příkladům reaktivní laserová depozice ablaovaných sulfidů kovů na nezahřívané povrchy. Filmy na bázi CoS2 deponované na Ta a Co2CuS4 - filmy deponované na Cu byly testovány za účelem zjištění jejich katalytické aktivity pro Fentonovu degradaci methylenové modřiItem Possibilities of Increasing the Usability of Sputtered AZO Films as a Transparent Electrode(Wiley, 2019) Novák, PetrOxid zinečnatý dopovaný hliníkem (AZO) je slibným kandidátem pro nahrazení vrstev indiem dopovaného oxidu cíničitého (ITO) jako transparentní elektrody. Vzhledem ke své nižší ceně se používá při výrobě křemíkových solárních článků, je však obtížné získat vhodné elektrické vlastnosti při nízkých depozičních teplotách. Příprava filmů s nízkou tloušťkou AZO při nízké depoziční teplotě je předmětem intenzivního výzkumu. Předkládaná práce shrnuje uvedené výsledky, diskutuje příčiny rozdílů mezi vrstvami ITO a AZO a navrhuje směr výzkumu a potenciální řešení, které by mělo vést ke zvýšení využitelnosti AZO vrstev a také možnému nahrazení ITO vrstev.Item Oxidation-Induced Structure Transformation: Thin-Film Synthesis and Interface Investigations of Barium Disilicide toward Potential Photovoltaic Applications(American Chemical Society, 2018) Tian, Yilei; Vismara, Robin; Van Doorene, Steve; Šutta, Pavol; Vančo, Ľubomír; Veselý, Marián; Vogrinčič, Peter; Isabella, Olindo; Zeman, MiroSilicid barnatý (BaSi2) je považován za slibný absorpční materiál pro vysoko účinné tenkovrstvé solární články. Nicméně, čelí otázce související se syntézou materiálu a řízením kvality. V této práci vytváříme tenké vrstvy BaSi2 pomocí industriálně aplikovatelného procesu naprašování a odhalujeme mechanizmus strukturní transformace. Polykrystalické tenké vrstvy BaSi2 jsou získány pomocí technologie naprašování a následně tepelným zpracováním. Krystalická kvalita a fázové složení naprášených BaSi2 vrstev je posouzena Ramanovou spektroskopií a rentgenovou difrakcí (XRD). Vyšší teplota post-depozičního žíhání může podporovat krystalizaci BaSi2, avšak rovněž způsobuje intenzivní povrchovou oxidaci a difúzi na BaSi2/SiO2 rozhraní. Důsledkem toho je nehomogenní struktura vrstvy BaSi2 zjištěna Augerovou elektronovou spektroskopií (AES) a transmisní elektronovou mikroskopií (TEM). Tlustá oxidová vrstva v takto nehomogenní struktuře omezuje další, zejména optické a elektrické charakterizace naprášených BaSi2 vrstev. Proces transformace struktury naprášených BaSi2 vrstev je posléze zkoumán metodou měření hloubkového profilu Ramanové spektroskopie, přičemž všechna výše zmíněná pozorování vedou k mechanizmu oxidačně indukované transformaci mikrostruktury. To rovněž vysvětluje jev fázového rozhraní včetně povrchové oxidace a vzájemnou difúzi na rozhraní BaSi2/SiO2, což vede k nehomogenní a vrstevnaté struktuře naprášeného BaSi2. Tento mechanismus se může rovněž použít i na epitaxiální a napařované BaSi2 vrstvy. Kromě toho je prezentován i letmý pohled na další vývoj těchto materiálů a na úroveň součástek. Takové základní vědomosti o transformaci struktury a komplexní aktivity na rozhraní jsou významné pro další řízení kvality fázového rozhraní BaSi2 vrstev pro vysoko účinné solární články.Item High-rate reactive high-power impulse magnetron sputtering of transparent conductive Al-doped ZnO thin films prepared at ambient temperature(Elsevier, 2019) Rezek, Jiří; Novák, Petr; Houška, Jiří; Pajdarová, Andrea Dagmar; Kozák, TomášReaktivní vysokovýkonové magnetronové naprašování bylo použito pro vysokorychlostní (až 60 nm/min) depozici vodivých (měrný elektrický odpor 0,003 Ω·cm) a opticky transparentních (extinkční koeficient 0,01 na vlnové délce 550 nm) tenkých vrstev ZnO:Al za nízké teploty (< 40 °C). Použili jsme planární Zn:Al terč (3,09 at.% Al) o průměru 100 mm a tloušťce 6 mm upevněný na silně nevyváženém magnetronu. Vrstvy byly deponovány ve směsi argon-kyslík při konstantním parciálním tlaku argonu 2,0 Pa a konstantním parciálním tlaku kyslíku 0,1 Pa. Pro všechny experimenty byla průměrná výkonová hustota na terči 1,9 W/cm^2 a délka napěťového pulzu 200 µs. Průměrná výkonová hustota na terči v pulzu se měnila od 190 W/cm^2 do 940 W/cm^2. Optická emisní spektroskopie byla použita pro lepší pochopení korelací mezi vlastnostmi výbojového plazmatu a strukturními, elektrickými a optickými vlastnostmi připravených vrstev.Item Vliv Coulombových interakcí na optoelektronické a magnetické vlastnosti nových sloučenin A2V2O7 (A = Fe a Co(Elsevier, 2018) Irfan, Muhammad; Azam, Sikander A.; Hussain, Safdar S.; Khan, Saleem Ayaz; Sohail, Mohammad; Makhdoom, Madiha; Ali, Zaheer; Kityk, Iwan V.; Muhammad, Shabbir; Al-Sehemi, Abdullah Ghodran M.Optické a magnetické vlastnosti A2V2O2 (A = Fe a Co) sloučeniny jsou zkoumány. Teorie hustotního funkcionálu (DFT) v rámci rámec metody FPLAPW (plný potenciál Linearizované rozšířená roviny vlny), jakož i zobecněné přechodové aproximace plus Hubbard parametr (GGA+U) a Hubbard onsite Coulombův interakce oprav jsou aplikovat. U je vyhodnocena, za předpokladu, že omezení zobecněné přechodové aproximace pro přechodné kovy Fe/Co a V. Vypočtené kapela struktury pro Fe dopovaného sloučeniny ukazují kovové povahy, zatímco pro Co dopované pozorujeme polovinu metalicita vlastnit 100 % rotace polarizace v okolí Fermi úroveň. Vliv Fe/Co a V magnetický moment (mB) na elektronické, magnetické a optické vlastnosti se zabývá detaily navíc. Optické konstanty odhalit silnou reakci na A2V2O2 (A = Fe a Co) v regionech UV (ultrafialový) a IR (infračervené oblasti).Item Identifikace elektrických vlastností podle tloušťky v vrstvě oxidu zinečnatého dopovaného hliníkem naprašovaného při 100 ° C(Elsevier, 2018) Novák, Petr; Očenášek, Jan; Kozák, Tomáš; Savková, JarmilaPráce představuje detailní studii tenkých vrstev z oxidu zinečnatého dopovaných hliníkem, rozprašovaných při 100 ° C, se zaměřením na korelace mezi strukturálními a elektrickými vlastnostmi. Strukturní vlastnosti jsou identifikovány SEM mikroskopií a rentgenovou difrakcí, zatímco elektrické vlastnosti jsou popsány pomocí koncentrace n8boje a jeho pohyblivosti. Studie se skládá ze souboru tenkých vrstev s tloušťky od ~ 16 do ~ 1120 nm. Naše analýza ukazuje, že elektrické vlastnosti ve jednotlivých tloušťkách se postupně mění se svou vzdáleností od podkladu, což velmi dobře koreluje se změnami pozorované ve strukturálních vlastnostech. Spolu s našimi experimentálními nálezy jsme navrhli jednorozměrný matematický model, který nabízí hloubší vhled do vztahu mezi strukturou filmu a rezistivitou filmu a umožňuje identifikaci dalších materiálových charakteristik.Item Influence of oxygen on the resistivity of co-sputtered transparent AZO films(Wiley, 2018) Novák, Petr; Kozák, Tomáš; Šutta, Pavol; Kolega, Michal; Bláhová, OlgaV této práci se je využit naprašování z keramických a kovových terčů ke snížení obsahu kyslíku v oxidu zinečnatém dopovaného hliníkem. Vrstvy o tloušťce 200 až 220 nm se rozprašují při teplotě 100 a 250 ° C a zkoumají rentgenovou difrakcí, energetickou disperzní spektroskopií a Hallovým měřením. Bylo zjištěno, že snížení kyslíku ve vrstvě vede k vyšší koncentraci nosiče náboje, zejména díky lepší účinnější aktivaci Al atomů jako donorů. Vyšší teploty vedou k lepší mobilitě nosičů kvůli zlepšení krystalinitu. Je dosaženo nejnižší rezistivity 1,4 × 10-3 Ω cm vysoce transparentní vrstvy připraveného při 100 °C. Větší redukce kyslíku vede k dalšímu snížení rezistivity, ale také k významnému zhoršení optické propustnosti.Item Non-invasive and invasive diagnoses of aspergillosis in a rat model by mass spectrometry(Nature Publishing Group, 2017) Luptáková, Dominika; Pluháček, Tomáš; Petřík, Miloš; Novák, Jiří; Palyzová, Andrea; Sokolová, Lucie; Škríba, Anton; Šedivá, Blanka; Lemr, Karel; Havlíček, Vladimír
