1,720,983 research outputs found
HOPG micropatterning for graphene stamp printing on Si wafer
No full textDarbā apskatītas un pētītas dažādas augstas sakārtotības pirolītiskā grafīta (HOPG) gravēšanas metodes vēlamā virsmas raksta izveidošanai, kā arī izveidotas un attīstītas metodes grafēna lokšņu uznešanai uz dielektriskas pamatnes ar dažādiem spiedogiem. Gravēto HOPG struktūru kvalitātes raksturošanai, uz pamatnes uznesto grafēna lokšņu vizualizācijai un to biezuma noteikšanai tika izmantotas dažādas LU CFI pieejamās zinātniskās iekārtas. Darbs sastāv no literatūras pārskata daļas un no eksperimentālās daļas, kur aprakstītas izmantotās gravēšanas metodes, spiedogu izgatavošana, grafēna mehāniskās kontaktpārnešanas metodes un ietverti sasniegtie rezultāti.
Pilnveidojot šādu ātru, vienkāršu un lētu metodi, un spējot kontrolēti uznest vēlamās formas grafēna loksnes nepieciešamajā pozīcijā uz pamatnes, pavērtos vairāk iespēju turpmākam zinātniskam darbam grafēna īpašību pētniecībā un uz grafēna bāzētu elektronisku ierīču prototipu izveidei laboratorijās.The thesis discusses and studies various surface patterning methods of highly oriented pyrolytic graphite (HOPG), as well as different graphene stamp printing methods for graphene transfer on dielectric surface were investigated. Quality of HOPG patterns were characterized with optical profilometer and Raman spectroscopy, graphene sheets on the substrate were visualized and measured with optical microscope, SEM and AFM. The thesis consists of the review of the literature and the experimental part, which includes both experimental methods of patterning HOPG, preparing stamps, graphene transfer, and results obtained.
Developing such simple, quick and cheap method for graphene stamp printing on substrate while controlling the desired shape and position, would open up more opportunities for further scientific work in researching graphene properties and creation of graphene-based electronic devices
Synthesis and characterization of 1D and 2D transition metal chalcogenide nanostructures
No full textDarbā tiek aplūkotas divdimensiju (2D) pārejas metālu halkogenīdu - volframa un molibdēna disulfīdu - īpašības un iegūšanas metodes. Ir demonstrēta šo 2D mikrokristālu sintēzes metode no gāzveida reaģentiem, kā arī izstrādātas jaunas metodes viendimensiju (1D) metālu oksīdu nanovadu core-shell heterostruktūru izgatavošanai, veidojot plānus disulfīdu pārklājumus uz ZnO nanovadiem, izmantojot ar reaktīvo magnetrona izputināšanu iegūtu pārklājuma sulfurēšanu vai attiecīgo pārejas metālu amonija sāļu pārklājuma termolīzi gāzveida sēra klātbūtnē. Iegūtās nanostruktūras tika izgatavotas un raksturotas, izmantojot LU CFI pieejamās zinātniskās iekārtas. Darbs sastāv no literatūras apskata un eksperimentālās daļas, kurā aprakstīta un analizēta izmantotā metodika. Veidojot šādas heterostruktūras, ir iespējams iegūt jaunus funkcionālus materiālus ar uzlabotām īpašībām, kurus nākotnē varētu izmantot inovatīviem risinājumiem optoelektronikā vai arī turpmākiem pētījumiem.The thesis discusses and studies two-dimensional (2D) transition metal dichalcogenide - tungsten and molybdenum disulfide - properties and methods of preparation. 2D microcrystal growth via chemical vapour deposition has been realized, as well as novel fabrication methods of one-dimensional (1D) metal oxide nanowire core-shell heterostructures have been developed, involving preparation of thin disulfide coatings on ZnO nanowires either via sulfurization of an oxide layer, obtained by reactive magnetron sputtering, or via thermolysis of a transition metal ammonium salt thin film in a sulfur vapour. Obtained nanostructures were synthesised and characterised using the available scientific equipment at UL ISSP. The thesis consists of the literature review and the experimental section, which includes description and analysis of used methods. New functional materials with novel properties could be produced from these heterostructures, encouraging further research and paving the way to innovative optoelectronics
Synthesis and properties of nanowire and transition metal dichalcogenide core-shell heterostructures
No full textElektroniskā versija nesatur pielikumusDisertācija ir veltīta dažādu pārejas metālu halkogenīdu saturošu nanovadu (NW) kodola-apvalka heterostruktūru izstrādei un to raksturošanai. Tika demonstrētas jaunas kristālisku kodola-apvalka NW sintēzes metodes, tika raksturota nanomateriālu struktūra, sastāvs, morfoloģija un fotoelektriskās īpašības. Darbā tika sintezēti ZnO-WS2, ZnO-MoS2, GaN-ReS2, ZnS-ReS2 un ZnO-ReS2 kodola-apvalka, kā arī PbI2-dekorēti ZnO NW. Pasivējot ZnO NW virsmu ar plānu PbI2 vai WS2 pārklājumu, šādi heterostruktūru fotodetektori uzrādīja samazinātu tumsas strāvu un fotoreakcijas laiku salīdzinājumā ar tīriem ZnO NW. Izstrādātās sintēzes metodes neaprobežojas tikai ar pētītajām heterostruktūrām un var tikt piemērotas arī citiem materiāliem. Atslēgvārdi: nanovadi, pārejas metālu halkogenīdi, 2D materiāli, cinka oksīds, fotodetektori, nanotehnoloģijasThis Dissertation is dedicated to the development and characterization of various transition metal dichalcogenide based core-shell nanowire (NW) heterostructures. Novel synthesis methods of highly-crystalline core-shell NWs have been demonstrated, the nanomaterials structure, composition, morphology and photoelectrical properties have been characterized. In this work, ZnO-WS2, ZnO-MoS2, GaN-ReS2, ZnS-ReS2 and ZnO-ReS2 core-shell, as well as PbI2-decorated ZnO NWs were synthesised. Surface of ZnO NWs was passivated using thin PbI2 or WS2 coatings, and photodetectors of such heterostructures exhibit reduced dark current and photoresponse time in comparison to pure ZnO NWs. The developed synthesis methods are not limited to the demonstrated heterostructures and can be applied for other materials. Keywords: nanowire, transition metal dichalcogenide, 2D materials, zinc oxide, photodetector, nanofabricatio
Cadmium sulfide nanowire surface passivation to reduce environmental degradation
No full textKadmija sulfīda nanovadu virsmas pasivācija vides apstākļu izraisītas degradācijas samazināšanai. Dipāne L., kursa darba vadītājs Dr. phys. Butanovs E. (LU CFI). Bakalaura darbs, 31 lappuse, 21 attēli, 3 tabulas, 30 literatūras avoti, 1. pielikums. Latviešu valodā. Darbā veikta CdS nanovadu sintēze ar tvaiks-šīdums-cietviela metodi un plānu metālu oksīdu pārklājumu veidošana uz to virsmas ar atomslāņu depozīcijas (ALD) metodi. Iegūtās nanostruktūras tika raksturotas, izmantojot skenējošo elektronu mikroskopu (SEM), transmisijas elektronu mikroskopu (TEM), enerģētiski dispersīvo rentgenstaru spektroskopiju (EDX) un rentgenstru difrakciju (XRD). Tika veikta divkontaktu ierīču izveidošana un veikti periodiski fotoelektriskie mērījumi konstantos apstākļos.Cadmium sulfide nanowire surface passivation to reduce environmental degradation. Dipāne L., research project supervisor Dr. phys. Butanovs E. (ISSP UL). Research project in physical chemistry, 31 pages, 21 figures, 3 tables, 30 literatures references. In Latvian. The research project involved synthesis of CdS nanowires via chemical vapour transport method and coating of their surface with thin metal oxide film via atomic layer deposition (ALD) method. The nanostructures were characterized with scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and X-ray diffraction (XRD). Two-contact devices were developed and periodic photoelectric measurements were performed under constant conditions
Electrical measurements of charge density wave nanomaterials at cryogenic temperatures
No full textLādiņa blīvuma viļņi ir parādība, kuras rezultātā kādu materiālu veidojošie joni maina savas līdzsvara pozīcijas, kā rezultātā arī elektroni no vienmērīga sadalījuma pāriet nevienmērīgā jeb viļņu sadalījumā. Šo fāzu pāreju dēļ mainās arī materiāla elektriskās īpašības, kuras var izmantot elektrisko ierīču - fotodetektoru, slēdžu, u.c. veidošanā. Darbā pārbaudītajiem N bSe3 un T aS3 materiāliem lādiņa blīvuma viļņu parādību var novērot tikai kriogēnās temperatūrās, kādēļ bija nepieciešams izveidot atbilstošu elektrisko mērījumu sistēmu. Autors izgatavoja pētāmo paraugu stiprinājumus kriostata kamerai, kas nodrošina gan labu termisko, gan elektrisko kontaktu, izstrādāja mēriekārtu datorvadības programmatūru, veica pārbaudes mērījumus un analizēja iegūtos rezultātus. Tika novērots, ka T aS3 nanovadu paraugam lādiņa blīvuma viļņu fāzu pārejas notiek pie aptuveni 210 K un 130 K temperatūras, bet N bSe3 pie aptuveni 144 K.Charge density waves affect the distribution of electrons in some given material, which in turn also affect the electrical characteristics. Due to such phase transitions, charge density wave materials can be used for electrical devices, such as photodetectors, switches and other applications. Due to N bSe3 and T aS3 displaying charge density wave properties only at cryogenic temperatures, it was necessary to create an experimental set up for performing electrical measurements at such temperatures. The author created a way to secure the experimental device in the cryostat chamber in such a way that it provides both a good thermal an electrical contact, created and tested a Python program for controling measurement devices, performed measurements and analyzed the results. It was observed that T aS3 phase changes occur at around 210 K and 130 K temperature, but for N bSe3 at around 144 K
Synthesis of functional one-dimensional core-shell heterostructures via metal oxide based nanowire selenization
No full textFunkcionālu viendimensiju kodola-apvalka heterostruktūru sintēze, izmantojot metālu oksīdu saturošu nanovadu selenizāciju. Dipāne L., maģistra darba vadītājs Dr. phys. Butanovs E. (LU CFI). Maģistra darbs, 34 lappuses, 17 attēli, 74 literatūras avoti. Latviešu valodā. Darbā tika veikta Ga2O3 un ZnSe nanovadu (NW) sintēze izmantojot ķīmiskā tvaika transporta metodi, kā arī, izmantojot iegūtos NW kā kodolu, izstrādātas jaunas kodola-apvalka NW heterostruktūras. Ga2O3 NW selenizēja, lai iegūtu Ga2O3-Ga2Se3 kodola-apvalka NW. ZnSe NW pārklāja ar rēniju vai rēnija oksīdu, attiecīgi iegūstot ZnSe-Re un ZnSe-ReOx kodolaapvalka NW, kas pēc tam tika selenizēti, iegūstot ZnSe-ReSe2 kodola-apvalka NW. Iegūtās jaunās kodola-apvalka NW heterostruktūra tika analizētas, izmantojot skenējošo elektronu mikroskopu (SEM), transmisijas elektronu mikroskopu (TEM), rentgenstaru difrakciju (XRD) un rentgena fotoelektronu spektroskopiju (XPS).Synthesis of functional one-dimensional core-shell heterostructures via metal oxide based nanowire selenization. Dipane L., research project supervisor Dr. phys. Butanovs E. (ISSP UL). Research project in physical chemistry, 34 pages, 17 figures, 74 literatures references. In Latvian. In the work, Ga2O3 and ZnSe nanowires (NW) were synthesized using the chemical vapor transport method and novel core-shell NW heterostructures were developed using them as a core. Ga2O3 NWs were selenized to obtain Ga2O3-Ga2Se3 core-shell NWs. ZnSe NWs were coated with rhenium and rhenium oxide to obtain ZnSe-Re and ZnSe-ReOx core-shell NWs, respectively, which were then selenized to develop ZnSe-ReSe2 core-shell NWs. The heterostructure of the new core-shell NWs was analyzed using scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM), X-ray diffraction (XRD) and Xray photoelectron spectroscopy (XPS)
Fabrication and characterization of ultrawide bandgap semiconductor thin film UVC photodetectors
No full textUltraplatzonas pusvadītāju materiālus, kuru aizliegtās zonas platums ir virs 4.4 eV , var izmantot kā saules aklus fotodetektorus, proti, Zemi sasniegušais Saules starojums to darbību neietekmē. Tas nozīmē, ka šādi materiāli lieti var noderēt vides novērošanas vai kosmosa tehnoloģiju fotodetektoru izveidē. Darbā tiek uzstādīta UV diapazona fo toelektrisko mērījumu sistēma, ar kuru tika raksturotas Ga2O3 un GeO2 plānu kārtiņu fotoelektriskās īpašības. Autors ar optiskās litogrāfijas metodi izgatavoja fotodetekto rus, uz vairāku ultraplatzonas pusvadītāju kārtiņām izveidojot metāliskos kontaktus, un analizēja iegūtos rezultātus. Būtiskākie darba sasniegumi ir: a − Ga2O3 plānajām kārti ņām tika novērots 14 A/W jutīguma maksimums pie 240 nm apgaismojuma; izveidotajai n −Ga2O3/p −GaN fotodiodei ātrdarbības piesātināšanās un norimšanas laiki pie 250 nm apgaismojuma ir 505 un 78 ms, bet pie 350 nm- 60 un 67 ms; r−GeO2 fotodetekto ra gadījumā šis darbs ir viens no pirmajiem, kur demonstrētas šāda fotodetektora saules akluma īpašības un tā darbība UVC diapazonā.Ultrawide-bandgap semiconductors have a bandgap larger than 4.4 eV and thus they can be used as solar-blind photodetectors, meaning that sunlight that has reached the Earth does not affect them. Such materials have many potential applications in environmental monitoring and space technologies. In this work a setup for photoelectric measurements in the UV range is created and perspective Ga2O3 and GeO2 thin films are characterized. The author fabricated photodetectors by depositing metallic contacts un semiconductor thin films using optical lithohraphy, carried out photoelectric measurements of various photodetectors and analyzed the results. The main achievements are: for a−Ga2O3 thin f ilm responsivity of 14 A/W at 240 nm illumination was observed; n − Ga2O3/p −GaN photodiode had time response rise and fall times for 250 nm illumination 505 and 78 ms respectivelly, for 350 nm- 60 and 67 ms; and in the case of r − GeO2, to best of the author’s knowledge, this is the first instance of reported distinct solar-blind properties and characterization in the UVC range
Probing metal and metal oxide nanowire physical properties using in situ microscopy nanomanipulation techniques
Full text linkElektroniskā versija nesatur pielikumusŠī disertācija ir veltīta nanovadu mehānisko īpašību un termiskās uzvedības izpētei, izmantojot dažādas nanomanipulāciju metodes kombinācijā ar elektronu un atomspēku mikroskopiju. Galvenie atklājumi ietver pirmreizēju plastiskās deformācijas novērošanu nemetāliskos nanovados pēc to sintēzes, atsevišķu β-Ga2O3 nanovadu elastības moduļa noteikšanu, izmantojot divas dažādas metodes, kā arī Au un Ag nanovadu termiskās stabilitātes izpēti, izmantojot dažādas karsēšanas shēmas. Disertācijā aprakstītie pētījumi sniedz labāku izpratni par nanovadu mehāniskajām īpašībām un to termisko uzvedību, izceļot dažādu manipulācijas metožu nozīmi to īpašību un potenciālo pielietojumu noteikšanā.This Dissertation is dedicated to understanding the mechanical properties and thermal behaviour of nanowires by implementing diverse nanomanipulation techniques in combination with electron and atomic force microscopies. Key findings include the first-time demonstration of post-synthesis kinking in non-metallic nanowires, determination of the elastic modulus of individual β-Ga2O3 nanowires using two different techniques, and exploring Au and Ag nanowire thermal stability under different heating schemes. These investigations contribute to a better understanding of the mechanical properties and thermal behaviour of nanowires, highlighting the importance of different manipulation methods and substrate interactions in determining their properties and potential applications
Synthesis of gallium oxide based core-shell nanowire heterostructures
No full textDarbā tika pētītas un attīstītas fizikālās metodes Ga2O3 nanovadu (NW) audzēšanai un Ga2O3 saturošu NW kodola-apvalka heterostruktūru izveidei ar ķīmisko tvaiku transportu un ar atomāru slāņu kondensācijas (ALD) izveidota slāņa atkvēlināšanu. Eksperimentu laikā iegūtās nanostruktūras raksturoja ar skenējošo un transmisijas elektronu mikroskopu, rentgendifrakciju un enerģētiski dispersīvo rentgenstaru spektroskopiju. Darbs sastāv no literatūras apskata, eksperimentālās daļas, rezultātu analīzes un diskusijas un secinājumu daļas. Darba centrālais pētījuma objekts bija Ga2O3 nanovadi. Ga2O3 šobrīd ir aktīvi pētīts pusvadītājs ar 4.9 eV platu aizliegto zonu un optisko caurlaidību redzamajā gaismas diapazonā. Darba ietvaros demonstrēja jaunas heterostruktūras izveidi - Ga2O3/Ga2Se3 kodola-apvalka nanovadus un, cik zināms, pirmo reizi demonstrēja ar ALD palīdzību iegūtu Ga2O3/ZnGa2O4 kodola-apvalka nanovada heterostruktūru sintēzi.The thesis studies and develops Ga2O3 NW and Ga2O3 NW based core-shell heterostructure physical growth methods by the use of chemical vapor deposition and annealing of thin layers deposited with ALD. The as-grown nanomaterials were characterized using scanning and transmission electron microscopes, X-ray diffraction and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The thesis consists of literature review, experimental section, result analysis and discussion and conclusions. The main object of research is Ga2O3 nanowire. Ga2O3 is nowadays actively researched semiconductor with a bandgap value of 4.9 eV and optical transparency to visible light. In this work, the synthesis of a brand new heterostructure - Ga2O3/Ga2Se3 core-shell nanowires - was demonstrated and, to best of my knowledge, demonstrated use of ALD in synthesis process of Ga2O3/ZnGa2O4 core-shell nanowires
Ultrasonic exfoliation of transition metal dichalcogenide microcrystals and characterization of their photoelectric properties
No full textDarbā tika pētīta un attīstīta metālu halkogenīdu divdimensiju mikrokristālu iegūšanas metode, izmantojot ultraskaņas eksfoliāciju šķidrumā, un no iegūtajiem mikrokristāliem tika izgatavoti un raksturoti fotodetektoru prototipi. Ierīču izveidošanai un raksturošanai tika izmantotas LU CFI pieejamās zinātniskās iekārtas. Darbs sastāv no literatūras apskata un eksperimentālās daļas, kurā aprakstītas izmantotās eksperimentālās metodes un ietverti iegūtie rezultāti. Pētot izveidoto ierīču fotoelektriskās īpašības, tika izdarīti secinājumi par piemērotākajiem materiāliem modernu fotodetektoru izgatavošanai. Izmantojot suspensijas, kas veidotas no divdimensiju mikrokristāliem ar labām fotoelektriskajām īpašībām, ar pielāgotu printeri potenciāli nākotnē varētu drukāt lētus fotodetektorus uz lokāmām pamatnēm.In this work, a method of preparing two-dimensional metal chalcogenides microcrystals was studied and developed using ultrasonic exfoliation in a liquid, and photodetectors prototypes from as-prepared microcrystals were fabricated and characterized. The scientific equipment available at the UL ISSP was utilized to create and characterize the devices. The work consists of a literature review and an experimental section, which describes the experimental methods used and includes the results obtained. By studying the photoelectric properties of the devices, the conclusions were made on the most suitable materials to produce advanced photodetectors. Using a suspension made of two-dimensional microcrystals of good photoelectric properties, a custom printer could potentially print cheap photodetectors on flexible substrates in the future
- …
