Detail projektu

Lokální optická a elektrická charakterizace optoelektronických struktur s nanometrickým rozlišením

Období řešení: 01.01.2008 — 31.12.2010

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty

- plně financující (2008-01-01 - 2010-12-31)

O projektu

Projekt je zaměřen na lokální charakterizaci optických a elektronických vlastností optoelektronických struktur, včetně elektroluminiscenčních struktur. Vzhledem k faktu, že o nanoskopických vlastnostech těchto struktur není příliš informací, bude použita relativně nová metoda rastrovací mikroskopie v optickém blízkém poli (SNOM) rozvíjená na pracovišti. Hlavním cílem projektu je pochopení a zlepšení kvality a živostnosti těchto struktur. Ty se zhoršují absorpcí, vnitřním odrazem a dalšími mechanismy ztrát. Tvar elektromagnetického pole v blízkém okolí součástek a hlavní mechanismy lokální elektroluminiscence budou studovány zejména s ohledem na proces stárnutí, způsobený zesílenou difúzí iontů příměsí a vakancí nosiče. Ke zjištění kvality a životnosti součástek budou zkoumány základní lokální optické a elektrické charakteristiky a to jednak pomocí metody šumové spektroskopie, lokální foto- a elektroluminisce a optického blízkého pole, jednak pomocí korelace jasu (výsledků dosažených ve vzdáleném a blízkém optickém poli) v závislosti na přiloženém napětí v širokém frekvenčním rozsahu.

Popis anglicky
The project is focused on the local nanometer size optical and electron characterization of optoelectronic structures, including electroluminescent structures. Because the knowledge about the nanoscopic properties of these structures is not yet well known, we will use a method of Scanning near-field optical microsopy (SNOM) developed in the laboratory. The main objective is to understand and improve the overall efficiency and reliability of structures, which are both degraded by absorption, internal reflection and other losses. The main effort will be oriented toward study of ageing effects, which are mostly due to field and local heating enhanced diffusion of doped ions and host material vacancies. The principal mechanisms of local electromagnetic fields in the vicinity of devices, and luminescence excitation will be analyzed. Optical and electron features will be measured by noise spectroscopy, local photo- and electroluminescence and near-field techniques, as well as a correlation of results in far- and near-field brightness vs. applied voltage and frequency with noise spectral density will be used to estimate the quality and reliability of optoelectronic devices.

Klíčová slova
optoelektronické struktury, lokální optické a elektrické charakteristiky, optická nanometrologie

Klíčová slova anglicky
optoelectronic structures, local optical and electronic characterisation, optical nanometrology

Označení

GA102/08/1474

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Tománek Pavel, prof. RNDr., CSc. - hlavní řešitel

Útvary

Ústav fyziky
- příjemce (29.03.2007 - nezadáno)

Výsledky

ŠKARVADA, P.; TOMÁNEK, P. Local light to electric energy conversion measurement of silicon solar cells. In Reliability and Life-time Prediction, Conference Proceedings. Hungary, Budapest: Zsolt Illyefalvi-Vitéz, Bálint Balogh, 2008. p. 101-104. ISBN: 978-963-06-4915-5.
Detail

ŠKARVADA, P. Solar cell surface local reflaction and pn junction area measurement. In Proceedings of the 14th conference Student EEICT 2008 volume 4. Brno: Ing. Zdeněk Novotný CSc., 2008. p. 317-321. ISBN: 978-80-214-3617-6.
Detail

AHMED, M. Alternating current thin film electroluminescent device characterization. Brno: Vutium, 2008. p. 1-27.
Detail

GRMELA, L.; TOMÁNEK, P. Nové trendy v mikroelektronických systémech a nanotechnologiích (Workshop) 5. Moderní diagnostika materiálů a součástek, Mikrosyn 2007. Nové trendy v mikroelektronických systémech a nanotechnologií MSM 0021630503 - 2007. Mikrosyn. Brno: FEKT VUT, 2008. s. 1-104. ISBN: 978-80-7355-080-6.
Detail

OTEVŘELOVÁ, D. Lokální optické pole vidů mělce vnořených kanálkových vlnovodů (Teorie a experiment). Brno: Vutium Brno, 2008. s. 1-28.
Detail

ŠKARVADA, P.; TOMÁNEK, P.; GRMELA, L. Advanced Local Quality Assessment of Monocrystalline Silicon Solar Cell Efficiency. Materials structure and micromechanics of fracture. Brno: Vutium, 2010. p. 160-160. ISBN: 978-80-214-4112-5.
Detail

TOMÁNEK, P.; MIKLÁŠ, J.; ABUBAKER, H.; GRMELA, L. Optical sensing of polarization states changes in meat due to the ageing. AIP conference proceedings, 2010, vol. 1288, no. 1, p. 127-131. ISSN: 0094-243X.
Detail

TOMÁNEK, P.; ŠKARVADA, P. Power efficiency of tapered probe and its influence on resolution in Scanning near-field optical microscopy. Acta Electrotechnica et Informatica, 2010, vol. 10, no. 3, p. 47-51. ISSN: 1335-8243.
Detail

ŠKARVADA, P.; GRMELA, L.; TOMÁNEK, P. Advanced Local Quality Assessment of Monocrystalline Silicon Solar Cell Efficiency. Key Engineering Materials (print), 2011, vol. 465, no. 1, p. 239-242. ISSN: 1013-9826.
Detail

ŠKARVADA, P.; TOMÁNEK, P.; GRMELA, L.; SMITH, S. Microscale localization of low light emitting spots in reversed-biased silicon solar cells. SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, 2010, vol. 94, no. 12, p. 2358-2361. ISSN: 0927-0248.
Detail

ŠKARVADA, P.; TOMÁNEK, P. Lokální vyzařování ze závěrně polarizovaných solárních článků. Jemná mechanika a optika, 2010, roč. 55, č. 1, s. 18-20. ISSN: 0447-6441.
Detail

TOMÁNEK, P.; GRMELA, L.; BRÜSTLOVÁ, J.; DOBIS, P. Measurement of diffused light polarization due to multiple scattering in body cells. In 18th IMEKO TC 2 SYMPOSIUM on Photonics in Measurements. Prague: Zeithamlová Milena, Ing. - Agentura Action M, 2008. p. 95-99. ISBN: 978-80-86742-24-3.
Detail

ŠKARVADA, P.; GRMELA, L.; ABUETWIRAT, I.; TOMÁNEK, P. Nanooptics of locally induced photocurrent in Si solar cells. In Photonics Prague 2008. Prague: Zeithamlová Milena, Ing. - Agentura Action M, 2008. p. 96-97. ISBN: 978-80-86742-25-0.
Detail

ŠKARVADA, P.; TOMÁNEK, P.; MACKŮ, R. Study of local properties of silicon solar cells. In Proceeding of 23rd European Photovoltaic Solar Energy Conference. Valencia Spain: WIP - Renewable Energies, 2008. p. 1644-1647. ISBN: 3-936338-24-8.
Detail

TOMÁNEK, P.; ŠKARVADA, P.; GRMELA, L. Local optical and electric characteristics of solar cells. In Ninth International Conference on Correlation Optics. Proceedings of SPIE. Bellingham, USA: SPIE, 2010. p. 73880L1 (73880L9 p.)ISBN: 978-0-8194-7671-5. ISSN: 0277-786X.
Detail

TOMÁNEK, P.; GRMELA, L. Optics of nanoobjects. In Proceedings SPIE -Eighth International Conference on Correlation Optics. Proceedings of SPIE. 7008. Bellinhgham, USA: SPIE, 2008. p. 70081F01 (70081F11 p.)ISBN: 978-0-8194-7218-2. ISSN: 0277-786X.
Detail

MIKLÁŠ, J.; TOMÁNEK, P. Measurement of biological samples aging by light polarization state changes. In Proceedings of the 15th conference STUDENT EEICT 2009, vol. 2. Brno: Vysoké učení technické v Brně, 2009. p. 137-139. ISBN: 978-80-214-3868-2.
Detail

ŠKARVADA, P.; TOMÁNEK, P.; MACKŮ, R. Near-field photoelectric measurement of Si solar cells. In 24th European Photovoltaic Solar Energy Conference Proceedings. Hamburg, Germany: 2009. p. 480-483. ISBN: 3-936338-25-6.
Detail

ŠKARVADA, P.; TOMÁNEK, P. Charakterizace solárních článků s využitím vyzařování ze závěrně polarizovaných pn přechodů. In Sborník příspěvků konference Králíky 2009. Brno: VUT v Brně FEKT, 2009. s. 269-272. ISBN: 978-80-214-3938-2.
Detail

ŠKARVADA, P.; GRMELA, L.; ABUETWIRAT, I.; TOMÁNEK, P. Nanooptics of locally induced photocurrent in monocrystalline Si solar cells. In Photonics, Devices and Systems - Proceedings of SPIE vol.7138. Proceedings of SPIE. Bellingham, USA: SPIE, 2008. p. 2901-2906. ISBN: 978-0-8194-7379-0. ISSN: 0277-786X.
Detail

MIKLÁŠ, J. Rozptyl polarizovaného světla v zobrazení aniztropních biologických vzorků. In Proceedings of the 16th Conference STUDENT EEICT 2010, vol. 2. 1. Brno: Novpress, s.r.o, 2010. s. 192-194. ISBN: 978-80-214-4077-7.
Detail

MÜLLER, P. Skenovací optická mikroskopie v blízkém poli jako nástroj lokální charakterizace elektronických součástek. In Proceedings of the 16th conference STUDENT EEICT 2010, vol. 2. Brno: Novpress, s.r.o., 2010. s. 195-197. ISBN: 978-80-214-4077-7.
Detail

TOMÁNEK, P.; MIKLÁŠ, J.; BAJGAR, A.; GRMELA, L.; DOBIS, P.; BRÜSTLOVÁ, J. Sensor of back-scattered light polarization in body cells. In Optical sensors 2009, Francesco Baldini, Jiri Homola, Robert A. Lieberman (Eds)., SPIE Proceedings, vol. 7356. Proceedings of SPIE. Bellingham, USA: SPIE, 2009. p. 7356281-7356289. ISSN: 0277-786X.
Detail

TOMÁNEK, P.; ŠKARVADA, P. Loss in the near-field optical microscopy due to the tapered probe. In Proceedings Physics of Materials 09. Košice, Slovensko: Technical University Košice, 2009. p. 119-122. ISBN: 978-80-8086-122-3.
Detail

TOMÁNEK, P.; GRMELA, L.; BRÜSTLOVÁ, J.; DOBIS, P.; ABUBAKER, H. Measurement of diffused light polarization due to multiple backscattering in body cells. In 8th IMEKO TC 2 Symposium on Photonics in Measurements 2008. Proceedings. New York: Curran Associated, Inc., 2009. p. 152-157. ISBN: 978-1-61567-041-3.
Detail

ŠKARVADA, P.; TOMÁNEK, P.; KOKTAVÝ, P.; MACKŮ, R. Light emission from silicon solar cells as characterization technique. In 2010 9th International Conference on Environment and Electrical Engineering. Wroclaw: Reprotechnika Wroclaw, 2010. p. 97-100. ISBN: 978-1-4244-5371-9.
Detail

GRMELA, L.; MACKŮ, R.; TOMÁNEK, P. Near-field measurement of ZnS:Mn nanocrystal and bulk thin-film electroluminescent devices. Journal of Microscopy, 2008, vol. 229, no. 2, p. 275-280. ISSN: 0022-2720.
Detail

TOMÁNEK, P. Photonics 21 - Evropská technologická platforma. Jemná mechanika a optika. Přerov: FZÚ AV, 2008. s. 93-93. ISSN: 0447-6441.
Detail

TOMÁNEK, P.; ŠKARVADA, P.; MACKŮ, R.; GRMELA, L. Detection and localization of defects in monocrystalline silicon solar cell. Advances in Optical Technologies, 2010, vol. 2010, no. 805325, p. 8053251-8053255. ISSN: 1687-6393.
Detail

TOMÁNEK, P.; ŠKARVADA, P.: VÝSON; Zařízení na výrobu ostrých hrotových sond pro optický rastrovací mikroskop s lokální sondou. Ústav fyziky FEKT VUT. (funkční vzorek)
Detail

MACKŮ, R.; HOLCMAN, V.; GRMELA, L.; TOMÁNEK, P.: Modul DC-AC měniče ver. 1.0; Modul DC-AC měniče ver. 1.0. Laboratoře UFYZ, Laboratoče NEE. URL: http://www.ufyz.feec.vutbr.cz/. (funkční vzorek)
Detail

TOMÁNEK, P., TOMÁNEK, P.: ICO Topical Meeting on Emerging Trends and Novel Materials in Photonics. Delphi (06.10.2009)
Detail

TOMÁNEK, P., TOMÁNEK, P.: Correlation Optics-9. Chernivtsy (20.09.2009)
Detail

TOMÁNEK, P., TOMÁNEK, P., TOMÁNEK, P.: Near-field Optics, Nanophotonics and Related Techniques (NFO-11). Beijing (29.08.2010)
Detail

TOMÁNEK, P., GRMELA, L., TOMÁNEK, P.: Near-field Optics, Nanophotonics and Related Techniques (NFO-10). Buenos Aires (01.09.2008)
Detail

TOMÁNEK, P., TOMÁNEK, P., TOMÁNEK, P.: IMEKO TC2 Symposium on Photonics in Measurement. Praha (25.08.2008)
Detail

TOMÁNEK, P.: SPIE Europe Symposium on Optics and Optoelectronics. Praha (20.04.2009)
Detail

TOMÁNEK, P.: Optika a jemná mechanika 2008. Přerov (24.09.2008)
Detail

BRÜSTLOVÁ, J., TOMÁNEK, P., GRMELA, L., GRMELA, L.: Physics of materials 09. Košice (14.10.2009)
Detail

Odpovědnost: Tománek Pavel, prof. RNDr., CSc.