ElÚ SAV, v.v.i.
- 23. augusta 2023 o 10,00 hod.
Ing. Ondrej Pohorelec
Školiteľ: RNDr. Dagmar Gregušová, DrSc.
Názov: Hole channel GaN-based transistor for power electronics
Abstrakt:
Dizertačná práca sa zaoberá nestabilitou prahového napätia v tranzistore s kladným prahovým napätím s neúmyselným dierovým kanálom a prípravou InAlN/GaN tranzistora s úmyselným dierovým kanálom. V teoretických častiach sú zhrnuté vlastnosti III-N materiálov, metódy prípravy tranzistorov s kladným prahovým napätím, tranzistorov s dierovým kanálom, dopovanie Mg a experimentálne metódy použité v tejto práci. Prvá časť výsledkov sa zaoberá nestabilitou prahového napätia v tranzistore s kladným prahovým napätím s InGaN krycou vrstvou a neúmyselným dierovým kanálom. Neočakávaný posun prahového napätia bol vysvetlený modelom, v ktorom hrá dôležitú úlohu neúmyselný 2DHG. V druhej časti výsledkov boli narastené heteroštruktúry InAlN/GaN s cieľom pripraviť tranzistor s dierovým kanálom. Na zvýšenie hustoty dier v kanáli sa použilo dopovanie Mg. Vodivosť dierového typu sa nepotvrdila v žiadnej zo vzoriek. V tretej časti výsledkov bol InAlN bohatý na In dopovaný Mg na kompenzáciu intrinzických donorov a zvýšenie merného elektrického odporu. Zvýšenie odporu o 2 rády bolo spôsobené znížením pohyblivosti spôsobenej defektami zavedenými dopovaním Mg. Vyššie prietoky Mg prekurzora počas rastu výrazne zhoršujú štrukturálne a elektrické vlastnosti vzoriek.
- 24. augusta 2023 o 9,30 hod.
Mgr. Fridrich Egyenes
Školiteľ: Ing. Milan Ťapajna, PhD.
Názov: Technology and transport properties of Ga
2O
3 semiconductors for new generation of power electronics
Abstrakt:
Táto práca sa venuje polovodičovému oxidu galitému (Ga2O3) pripravenom na cudzom substráte (zafír – Al2O3) pomocou chemickej depozície z pár organo-kovových zlúčenín so vstrekovaním prekurzora v kvapalnej fáze na Elektrotechnickom ústave SAV, v.v.i.. Ultra-širokopásmový polovodič Ga2O3 predstavuje potenciál najmä v elektronike pre vysoko výkonové a vysokonapäťové aplikácie. Ga2O3 môže kryštalizovať v rôznych fázach, pričom táto práca sa venuje monoklinickej a romboédrickej fáze. Práca diskutuje vývoj technológie prípravy tenkých vrstiev za účelom zlepšiť elektrické vlastnosti týchto vrstiev, kde sa ako kľúčovými krokmi ukázali byť dopovanie kremíkom a post-depozičné žíhanie vo formovacom plyne (90 % N2 + 10 % H2), ktoré viedlo k pasivácii akceptorových centier vytvorených gáliovými vakanciami. Štúdium transportných vlastností takejto pripravenej vrstvy monoklinického Ga2O3 odhalilo silne lokalizovaný režim v dôsledku silnej neusporiadanosti. V prípade romboédrického Ga2O3 sme ukázali obmedzený rozsah stability kryštálu, ktorý sa od kritickej hrúbky vrstvy transformuje na monoklinický Ga2O3. Táto lokálna zmena fázy na monoklinickú, ktorá sa vyznačuje výrazne vyššou mernou vodivosťou, vedie k elektrickej anizotropii vrstvy a predstavuje potenciál v raste monoklinickej fázy s výhodnou orientáciu.
- 24. augusta 2023 o 11,30 hod.
Iuliia Vetrova
Školiteľ: Ing. Ján Šoltýs, PhD.
Názov: Preparation of magnetic micro- and nano-scale objects for novel magnetic devices
Abstrakt:
Táto práca je zameraná na tvorbu a detekciu nekolineárnych magnetických stavov v tvarovaných nanoelementoch. Experimentálne a numericky sme demonštrovali tvorbu skyrmiónov v nanodiskoch zložených zo šiestich opakovaní Pt/Co/Au multivrstvy. Táto kombinácia vrstiev dáva nenulový DMI a významnú dipólovú interakciu na dosiahnutie stabilného stavu skyrmiónu. Ďalej sme numericky študovali vplyv priemeru disku na vývoj samonukleácie magnetických stavov a na ich energetické hladiny pri izbovej teplote. Tieto výsledky sú kvalitatívne v súlade so stavmi pozorovanými v experimente. Okrem toho sa študovala možnosť indukcie skyrmiónového stavu v nanodiskoch pomocou rozptylového poľa hrotu MFM.
Druhá časť tejto práce je zameraná na vývoj nových MFM hrotov využívajúcich jadro magnetického víru, ktoré by malo zaručiť konštantný magnetický moment, vysoké rozlíšenie a dlhú životnosť. Najskôr sme využili fokusovaný iónový lúč na modifikáciu komerčných AFM hrotov, vďaka čomu sa dosiahol cylindrický tvar špičky hrotu. Následne sa na hrot naniesol feromagnetický materiál, čím sa na hrote vytvoril magnetický submikrónový disk. Jadro víru, ktoré sa spontánne vytvorilo v strede disku slúžilo ako snímací prvok na mapovanie magnetického poľa vzoriek so submikrónovými doménovými štruktúrami. Ďalej sme zlepšili vlastnosti hrotu úpravou feromagnetického disku, aby sme minimalizovali vychýlenie jadra víru počas skenovania. Nakoniec sme realizovali experiment, v ktorom sme skenovali magneticky mäkkú vzorku s doménami o veľkosti mikrometrov. Ukázalo sa, že takýto hrot s feromagnetickým diskom je menej invazívny ako bežné hroty s nízkym momentom. Objasnili sme aj dôvod, prečo hrot zvýrazňuje doménové steny v prípade skenovania väčších domén. Taktiež sme dokázali jeho odolnosť a vhodnosť pre opakované skenovanie veľkých plôch bez opotrebovania špičky diskového hrotu. Výsledky MFM meraní sú podporené simuláciami.
Dizertačné práce sú k nahliadnutiu v knižnici ElÚ SAV, v.v.i v Bratislave.
