You are hereNanofotonika a nanoelektronika
Nanofotonika a nanoelektronika
Předmět: Nanofotonika a nanoelektronika
Katedra/Zkratka: SLO/BNNE
Rok: 2021 2022
Garant: 'doc. Mgr. Jan Soubusta, Ph.D.'
Anotace: Předmět seznámí studenty se základy nanofotoniky, která popisuje jevy na rozhraní teorie pevných látek a optiky. Předmět přiblíží studentům techniky mikroskopie v blízkém poli a rastrovacích hrotových mikroskopů. Dále objasní energetickou přeměnu v nanostrukturách a využití vlastností nanostruktur pro zvýšení účinnosti.
Přehled látky:
- Základy nanofotoniky, prostorové omezení. Podobnosti a rozdíly mezi fotony a elektrony, lokalizace. tunelování. Interakce s nanostrukturami pro fotony (evanescentní vlny, plazmonová rezonance) a pro elektrony (kvantově mechanický rozměrový jev, Coulombická blokáda). Přehled uplatnění probraných jevů v současných a budoucích součástkách pro optoelektroniku.
- Fotospektroskopie, přehled optických metod pro studium nanostruktur. Objasnění různých metod měření fotoluminisce s mikroskopickým a s časovým rozlišením.
- Skenovací mikroskopie v blízkém poli. Difrakční limit rozlišení optických soustav, Princip metody využívající evanescentních vln, Praktická demonstrace pomocí skenující sondy, Využití při studiu nanostrukur; Spektroskopie v blízkém poli: Princip metody na bázi skenovací mikroskopie, Využití ke studiu spektroskopických vlastností jednotlivých molekul.
- Rastrovací hrotové mikroskopy. Tunelovací mikroskopie (STM) a mikroskopie atomárních sil (AFM). Modifikace AFM s využitím jiných interakcí: výstupní práce, elektrostatická síla, magnetická síla, měření s lokální detekcí proudu nebo kapacity.
- Energetická přeměna v nanostrukturách. Základy fotovoltaického jevu v klasických slunečních článcích. Jevy omezující účinnost fotovoltaické přeměny. Využití vlastností nanostruktur pro zvýšení účinnosti: násobení nosičů, fotonová fúze, vícenásobná generace nosičů náboje. Základy fotolektrochemických článků: barvivem sensitizované solární články, fotoelektrochemický rozklad vody.