Wyniki 1-5 spośród 5 dla zapytania: authorDesc:"Bartłomiej S. Witkowski"

Nanosłupki ZnO o wysokiej jakości - technologia i zastosowania DOI:10.15199/ELE-2014-127


  Tlenek cynku (ZnO) jest półprzewodnikiem z grupy II-VI, który jest niezwykle intensywnie badany w ciągu ostatnich 10 lat w różnych dziedzinach fizyki i inżynierii materiałowej. ZnO ma prostą przerwę energetyczną, która wynosi w przybliżeniu 3,4 eV w temperaturze pokojowej, dzięki czemu jest przezroczysty w widzialnym zakresie światła [1, 2]. ZnO dzięki swoim fizycznym i chemicznyn właściwościom ma potencjalnie szerokie zastosowania [1, 3, 4], m.in jako przezroczysta elektroda w ogniwach słonecznych [5] i diodach LED [6]. ZnO jest również atrakcyjnym materiałem w przemyśle detektorów promieniowania UV i czujników związków chemicznych, gdzie niezwykle ważna jest rozbudowana powierzchnia materiału. Ponadto nanosłupki ZnO wysokiej jakości są atrakcyjnym materiałem dla fotowoltaiki, ze względu na niską koncentrcję nośników i długie drogi dyfuzji swobodnych nośników (w stosunku do amorficznej struktury), a rozbudowana powierchnia zwiększa ilość absorowanego światła (zmniejsza współczynnik odbicia). Niniejsza praca przedstawia technologię wzrostu nanosłupków ZnO z roztworu wodnego, która jest powszechnie stosowana do wzrostu różnego rodzaju nanostruktur, w szczególności nanoproszków [8]. Referencje [9-12] opisują różne warianty tej metody. Wszystkie te sposoby mają wspólne cechy: wzrost jest bardzo wolny (np. wzrost nanosłupków o wysokości 500 nm i grubości 40 nm trwa 4 godziny), a podłoża użyte w procesach są najpierw pokrywane cienką warstwą lub nano-kryształkami ZnO, które zarodkują wzrost. Jest to związane z faktem, ża zarodkowanie ZnO o strukturze krystalicznej wurcytu jest generalnie trudne. Nasze podejście jest znacznie prostsze, do zarodkowania nanosłupków zostały użyte nanocząstki złota (standardowo używana warstwa ZnO również może być używana do zarodkowania). Dzięki tej metodzie możliwy jest wzrost nanosłupków na różnego rodzaju podłożach w bardzo niskiej temperaturze (50şC) w stosunku do inncyh metod wzrostu nanosłupków[...]

Nanodruty ZnO otrzymywane metodą Osadzania Warstw Atomowych do zastosowań sensorowych


  Tlenek cynku jest materiałem półprzewodnikowym typu II-VI, który ma wiele zastosowań w dziedzinach nauki takich jak biologia, medycyna i nowoczesna elektronika. Tlenek cynku (ZnO) ze względu na swoje szczególne właściwości fizyczne i chemiczne może być stosowany w urządzeniach sensorowych [1], przezroczystej elektronice, ogniwach słonecznych oraz diodach LED. Istotną cechą materiałów stosowanych w czujnikach sensorowych jest bardzo rozbudowana morfologia. W pracy przedstawiony zostanie wzrost nanodrutów ZnO nową metodą - metodą osadzania warstw atomowych ALD (ang. Atomic Layer Deposition). ALD charakteryzuje się niskim kosztem procesów technologicznych, możliwością osadzania warstw na różnych podłożach i duża powtarzalnością procesów. To umotywowało nas do opracowania alternatywnej metody otrzymywania nanosłupków ZnO, otrzymywanych dotychczas wieloma metodami technologicznymi [2-3]. Metoda osadzania warstw atomowych, opracowana przez fińskiego fizyka Tuomo Suntolę pierwotnie wykorzystywana była do wzrostu epitaksjalnego [4]. Ze względu na prostotę tej metody z czasem zaczęto używać jej do osadzania warstw nie tylko monokrystalicznych, ale także warstw polikrystalicznych i amorficznych [5-6]. W niniejszej pracy zostaną zaprezentowanie nonostruktury tlenku cynku, który jest materiałem półprzewodnikowym należącym do grupy II-VI układu okresowego. Materiał ten charakteryzuje się prostą przerwą energetyczną, która w pokojowej temperaturze wynosi w przybliżeniu 3,37 eV [7]. Tak duża [...]

Badanie nanokompozytów węglowo-palladowych metodami TEM i CL


  Od wielu lat znana jest zdolność palladu do absorpcji gazowego wodoru [1]. Wodór obsadza luki oktaedryczne w regularnej płasko centrowanej sieci palladu tworząc zarówno fazę α, gdzie zaabsorbowany wodór zajmuje miejsca w lukach międzywęzłowych sieci krystalicznej macierzystego metalu, jak i fazę β, która tworzy się w wyniku wzrostu stężenia wodoru zajmując coraz więcej przestrzeni w sieci krystalicznej [2]. W fazie β tworzone są wodorki palladu PdH x . W wyniku tego procesu wzrasta objętość krystalitu palladu, staje się on kruchy i popękany, a także, co jest ważne - wykazuję zmianę przewodnictwa elektrycznego [3]. Umieszczenie nanocząstek palladu w matrycy węglowej charakteryzującej się dużą porowatością znacznie rozszerza możliwości detekcji wodoru oraz jego związków. Wszystko wskazuje na to, że wodór będzie jednym z najważniejszych źródeł energii po wyczerpaniu zasobów ropy naftowej, której to braki zaczniemy odczuwać już wkrótce. Dlatego też rozwijanie technologii szybkich, a także wysoce selektywnych detektorów wodoru jest bardzo ważne. W Instytucie Tele- i Radiotechnicznym jest realizowany projekt, którego celem jest opracowanie technologii nowej generacji czujnika wodoru i jego zastosowań w warunkach ponadnormatywnych (w podwyższonej temperaturze, ciśnieniu) bazującego na nanocząstkach palladu umieszczonych w matrycy węglowej. W zależności od takich parametrów procesu jak temperatura podłoża, temperatura źródeł, odległość źródło-podłoże, szybkość wzrostu nanostruktur otrzymujemy warstwę o kontrolowanej morfologii złożoną z matrycy węglowej zawierającej nanok[...]

Tlenki dielektryczne wytwarzane metodą osadzania warstw atomowych w niskich temperaturach dla zastosowań w elektronice jako izolatory


  Omawiane w niniejszej pracy tlenki o wysokiej stałej dielektrycznej (w porównaniu do stałej dielektrycznej dwutlenku krzemu, SiO2 czyli powyżej 4) cieszą się rosnącym zainteresowaniem w mikroelektronice, w szczególności w elektronice przezroczystej [1-8]. Właściwości tych materiałów sprawiły, iż stały się one doskonałą alternatywą dla SiO2 w produkcji nowej generacji układów scalonych w standardzie technologicznym 45 nm. Powodem tej zamiany był niepokojący wzrost prądu upływu przez cienką warstwę tlenku podbramkowego (SiO2), który przekraczał 1 A/cm2 przy 1 V [8]. Graniczna wartość prądu upływu przy wytwarzaniu układów scalonych w technologii CMOS wynosi 1,5*10-2 A/cm2 przy 1 V, natomiast w pamięciach operacyjnych DRAM - 10-7 A/cm2 przy 1 V [8, 10]. Wprowadzenie dielektryków "high-k" do produkcji urządzeń elektronicznych w 2007 roku określa się jako najważniejszą zmianę w technologii tranzystorowej od końca lat sześćdziesiątych i jest jedną z kilku strategii opracowanych w celu umożliwienia dalszej miniaturyzacji elementów elektronicznych, potocznie określaną jako rozszerzenie prawa Moore’a [9]. Rewolucyjny postęp w miniaturyzacji i wprowadzenie do produkcji trzech nowych generacji układów scalonych w standardach 45 nm, 32 nm oraz najnowszym 22 nm, stało się możliwe dzięki wykorzystaniu technologii osadzania cienkich warstw do wytwarzania tlenków izolacyjnych. Metoda ALD została wprowadzona w latach siedemdziesiątych przez dr Tuomo Suntolę w Finlandii celem poprawienia jakości warstw siarczku cynku (ZnS) używanych w wyświetlaczach elektroluminescencyjnych [11]. Technologia ta zapewnia jednorodne pokrycie dużych powierzchni, kontrolowany wzrost w skali nanometrowej, osadzanie warstw w niskiej temperaturze. Wspomniane właściwości techniki osadzania cienkich warstw sprawiają, iż bardzo dobrze nadaje się ona do osadzania przezroczystych, izolujących oraz półprzewodnikowych warstw do produkcji urządzeń elektronicznych. Najn[...]

Parametry konwersji fotowoltaicznej dla fotoogniw plazmonicznych na bazie ZnO z nanocząstkami srebra i złota DOI:10.15199/48.2016.09.09

Czytaj za darmo! »

W pracy zbadano struktury fotowoltaiczne na bazie nanosłupków tlenku cynku pokrytych warstwą ZnMgO, a następnie warstwą ZnO:Al (AZO). Nanosłupki zostały wytworzone na podłożu krzemowym i pokryte nanocząstkami złota lub srebra. Z pomiarów transmisji i odbicia wywnioskowano, że próbki z nanocząstkami srebra odbijają znaczną ilość światła w zakresie widzialnym, co powoduje spadek wydajności kwantowej w tym zakresie. W podczerwieni próbki z nanocząstkami mają wyższą wydajność kwantową niż próbka referencyjna bez nanocząstek. Stwierdzono, że próbka z nanocząstkami złota ma najwyższą wydajność kwantową w całym zakresie czułości 400-800 nm. Ponadto jej sprawność osiąga również najwyższą wartość - 5,79%. Abstract. In this article photovoltaic structures based on ZnO nanorods covered with ZnMgO and ZnO:Al (AZO) layers were studied. The nanorods were grown on sillicon and covered with gold or silver nanoparticles. From the transmission and reflection measurments it was concluded that the samples with silver nanoparticles reflect more light in the visible spectra, which cause the decrease in external quantum efficiency for this wavelength range. In the infrared range the samples with nanoparticles have higher external quantum efficiency than the referance sample without the nanoparticles. It was also concluded, that the sample with gold nanoparticles have the highest external quantum efficiency in the wavelength range from 400-800 nm. Furthermore, the sample has the highest efficiency - 5.79%. (Parameters of photovoltaic conversion for plasmonic solar cells based on ZnO with Au and Ag nanoparticles). Słowa kluczowe: ogniwa słoneczne, ZnO, ALD, plazmonika. Keywords: solar cells, ZnO, ALD, plasmonics. Wprowadzenie W ostatnich latach nastąpił szybki rozwój nowych technologii fotowoltaicznych. Jednocześnie nieustannie wzrasta popularność baterii słonecznych w zastosowaniach nie tylko przemysłowych, ale rów[...]

 Strona 1