Disputas: Phuong Dan Nguyen

M. Sc. Phuong Dan Nguyen ved Fysisk institutt vil forsvare sin avhandling for graden ph.d: ”Synthesis and Characterisation of Sputtered thin films for renewable energy purposes”

 

Phuong Dan Nguyen

Tid og sted for prøveforelesning

Se prøveforelesning

Bedømmelseskomité

  • Dr. Mhairi Gass, AMEC, UK
  • Professor Anne Borg, NTNU, Norway
  • Professor Clas Persson, University of Oslo, Norway

Leder av disputas

Professor Jøran Idar Moen

Veileder

  • Professor Arne Olsen
  • Professor Terje Finstad
  • Førsteamanuensis Anette Eleonora Gunnæs

Sammendrag

I det foreliggende PhD-arbeidet er det utført en rekke undersøkelser av såkalte kvanteprikker (quantum dots, forkortet QDs) av silisium (Si) og germanium (Ge) i tynne filmer av oksider og nitrider. Bakgrunnen for dette er at de elektroniske og optiske egenskapene til slike nanostrukturer kan tilpasses ulike optoelektroniske anvendelser, som for eksempel i solceller. Ladningsbærerne i slike halvledermaterialer kan innesperres i disse nanometerstore krystallene pga. den såkalte kvante-innesperringseffekten (quantum confinement, forkortet QC). Denne effekten er avhengig av størrelsen på nanokrystallene og kan derfor ha avgjørende betydning for materialenes elektroniske og optiske egenskaper. Det foreliggende PhD-arbeidet har fokusert på studier av de atomære strukturene til disse halvledermaterialene og hvordan deres optiske og elektroniske egenskaper varierer som funksjon av kvanteprikkenes størrelse (2 – 10 nm) og struktur. Dette er gjort ved å kombinere forskjellige spektroskopiske og elektronmikroskopiske teknikker. De enkelte kvanteprikkene er studert ved hjelp av et såkalt aberrasjonskorrigert skanning transmisjonselektronmikroskop utstyrt med et elektron-energi-taps-spektrometer (STEM-EELS). Kollektive elektronoscillasjoner (plasmoner), elektronoverganger mellom ulike energitilstander og energinivåene nær ledningsbåndene er undersøkt som funksjon av størrelsen til kvanteprikkene av Si og Ge. I de undersøkte prøvene  er de målte energinivåene forskjøvet til høyere energi. Dette er i overensstemmelse med teoretiske forutsigelser og skyldes kvante-innesperringseffekter (QCs). I tillegg er defekter i kvanteprikkene og den kjemiske tilstanden til omgivelsene undersøkt for å få en dypere forståelse av de betydelige avvikene  mellom de observerte resultatene og beregninger basert på klassisk fysikk. Foruten STEM-EELS er flere andre teknikker brukt som for eksempel røntgen fotoelektronspektroskopi (XPS) og fotoluminescens-spektroskopi (PL), for å studere de kjemiske bindingene og optiske egenskapene til Si kvanteprikkene i tynne filmer av silisiumnitrid. Basert på disse kjemiske, strukturelle og optiske karakteriseringene ved hjelp av XPS, EELS og PL, er det foreslått en modell for energitilstandene og de elektroniske overgangene i tynne silisiumnitrid-filmer. Modellen forklarer betydningen av eksitoner og defekter for synlig luminescens i silisiumnitrid-filmer med kvanteprikker av silisium.  Resultatene i den foreliggende PhD-avhandlingen  gir viktig informasjon for å forstå de fysiske egenskapene til kvanteprikker. Dette er viktig for å forbedre de optoelektroniske egenskapene til slike materialer med sikte på praktiske anvendelser som for eksempel solceller.

For mer informasjon

Kontakt Ekspedisjonskontoret:

e-post: ekspedisjon@fys.uio.no

Telefon: 22 85 64 28

Publisert 18. jan. 2013 09:41 - Sist endret 5. juni 2020 14:56