Elektrotechnický ústav SAV, v. v. i.
Názov témy
Optimalizácia prípravy štruktúr ultratenkých vrstiev 2D materiálov na použitie v elektronike a pre pokročilé senzory
Program DŠ
Fyzikálne inžinierstvo
Meno školiteľa/-ky
Mgr. Michaela Sojková, PhD.
Kontakt:
Prijímajúca škola
Fakulta elektrotechniky a informatiky STU
Stručná anotácia
Miniaturizácia elektronických súčiastok v súčasnosti dosahuje svoje limity a preto sa výskumu nových polovodičových materiálov venuje veľká pozornosť. Jednou z možností je použitie 2D materiálov, teda materiálov, ktoré sú tvorené len jednou vrstvou atómov. Najmä dichalkogenidy prechodných kovov (TMD) so všeobecným vzorcom MX2, kde M je prechodný kov (napr. Mo, W, Pt) a X je chalkogén (S, Se alebo Te), priťahujú veľkú pozornosť vďaka svojej vrstevnatej štruktúre a polovodičovým vlastnostiam. Tieto vrstevnaté materiály vykazujú zaujímavé elektrické a optické vlastnosti, ktoré závisia od počtu vrstiev. Vďaka tomuto sú 2D TMD materiály vhodné pre rôzne aplikácie, ako napríklad field effect tranzsitory (FET), fotodetektory, fotovoltaické články, svetelné diódy či katalyzátory.
Práca bude zameraná na optimalizáciu prípravy elektronických súčiastok (hlavne poľom riadených tranzistorov) s využitím ultratenkých vrstiev rôznych typov 2D TMD materiálov (PtSe2, PtS2, GaS). Na prípravu ultratenkých vrstiev bude použitá dvojkroková metóda, pri ktorej sa najskôr deponujú tenké vrstvy kovov alebo ich oxidov. V druhom kroku sa tieto vrstvy žíhajú v prítomnosti pár síry alebo selénu (tzv. sulfurizácia / selenizácia). Elektronické súčiastky budú pripravené rôznymi metódami. Budeme sledovať vplyv parametrov prípravy štruktúr na vlastnosti a funkčnosť pripravených štruktúr. Dôležitá bude aj optimalizácia kontaktov. Pripravené štruktúry budú skúmané pomocou RTG difrakčnej analýzy, RTG fotoelektrónovej spektroskopie (XPS), Ramanovej spektroskopie, optických meraní, meraní elektrických vlastností a ďalšími analýzami.
Práca bude realizovaná na ElÚ SAV, v.v.i., ktorý disponuje potrebnými technologickými a charakterizačnými zariadeniami. Doktorand získa univerzálne zručnosti s množstvom experimentálnych metód a bude aktívne zapojený do spolupráce v rámci niekoľkých projektov.
Práca bude zameraná na optimalizáciu prípravy elektronických súčiastok (hlavne poľom riadených tranzistorov) s využitím ultratenkých vrstiev rôznych typov 2D TMD materiálov (PtSe2, PtS2, GaS). Na prípravu ultratenkých vrstiev bude použitá dvojkroková metóda, pri ktorej sa najskôr deponujú tenké vrstvy kovov alebo ich oxidov. V druhom kroku sa tieto vrstvy žíhajú v prítomnosti pár síry alebo selénu (tzv. sulfurizácia / selenizácia). Elektronické súčiastky budú pripravené rôznymi metódami. Budeme sledovať vplyv parametrov prípravy štruktúr na vlastnosti a funkčnosť pripravených štruktúr. Dôležitá bude aj optimalizácia kontaktov. Pripravené štruktúry budú skúmané pomocou RTG difrakčnej analýzy, RTG fotoelektrónovej spektroskopie (XPS), Ramanovej spektroskopie, optických meraní, meraní elektrických vlastností a ďalšími analýzami.
Práca bude realizovaná na ElÚ SAV, v.v.i., ktorý disponuje potrebnými technologickými a charakterizačnými zariadeniami. Doktorand získa univerzálne zručnosti s množstvom experimentálnych metód a bude aktívne zapojený do spolupráce v rámci niekoľkých projektov.