Stáž se zaměřuje na výzkum vlastností dvourozměrných polovodičových materiálů. Účastníci se seznámí s metodami přípravy heterostruktur (struktur z více než jednoho typu materiálu) a jejich charakterizací pomocí spektroskopických a mikroskopických technik. Stáž poskytne zkušenosti s pokročilými experimentálními technikami, jako je Ramanova spektroskopie a mikroskopie atomárních sil.

S polovodičovými materiály a strukturami se dnes setkáváme ve všech oblastech života: od osvětlení vnitřních i venkovních prostor, přes elektroniku v automobilech, solární panely na střechách domů, inteligentní elektrorozvodné sítě a senzory, chytré telefony, výkonné počítače, ultrarychlé optické sítě až po monitorování životního prostředí. Rozměry polovodičových struktur se neustále zmenšují. Snažíme se pochopit chování elektronů a fotonů v polovodičových nanostrukturách, abychom zlepšili stávající elektronické a fotonické součástky nebo mohli navrhnout nové. Zaměřujeme se na přípravu a charakterizaci polovodičových nanostruktur a jejich sítí o rozměrech v řádu desítek až stovek nanometrů pro senzory plynů. Cílem je navrhnout a ve spolupráci s firmami vyrobit senzory plynů, které umožní včas varovat před havarijními stavy v bateriových úložištích pro fotovoltaiku a elektromobily. Chcete se naučit, jak připravit polovodičové nanostruktury? Pochopit, jaké jevy se odehrávají při jejich růstu a jak je možné jejich růst modelovat? Jak ovlivnit jejich umístění, velikost, tvar, orientaci a fyzikální a chemické vlastnosti? Naučit se manipulovat s nanostrukturami v elektronovém mikroskopu? Připravit na nich elektrické kontakty a změřit jejich elektrické vlastnosti? Pochopit, jak se jejich vlastnosti mění v kontaktu s plyny nebo chemickými látkami? Umožníme vám pracovat na unikátním nanotechnologickém a nanodiagnostickém přístroji s fokusovaným elektronovým a iontovým svazkem, injekčním systémem plynů, nanomanipulátory a řadou detektorů, který vám umožní tyto činnosti uskutečnit a odpovědět na položené otázky.

The Earth terrestrial magnetic field extends well beyond the Earth's the surface (>60 000km). Its influence bounds the magnetosphere. One of the most successful magnetosphere spacecraft mission is the European Cluster mission that operated between 2001 and 2024. During the two last years we implemented a large dataset of the different regions crossed by the Cluster spacecraft during the 24 years of the mission. The intern will first get acquainted with the different regions of the magnetosphere by using our software that visualizes this dataset and some of the Cluster data. At the same time he/she will get familiar with the basics of magnetosphere plasma physics. Then the different magnetosphere regions he/she will learn to connect the different properties by running a program that get all the scientific data available. As a scientist I am interested in the study of the electromagnetic waves in the magnetosphere. The last part of the internship will thus consist in inferring (and understand why) what region properties influence the generation of the electromagnetic waves.

Technologie plynné epitaxe z organokovových sloučenin (MOVPE – z anglického Metal Organic Vapour Phase Epitaxy) patří do skupiny epitaxí z plynné fáze. Pro přípravu sloučeninových polovodičů (jako jsou GaAs, InAs, GaN, InGaN, AlGaN apod.) se využívají organokovové molekuly (např. Ga(CH3)3) a hydridy (např. NH3). Tyto prekurzory jsou v plynné fázi spolu s nosným plynem, kterým je obvykle vodík nebo dusík s čistotou lepší než 1 ppb (1 molekula nečistoty na 109 molekul nosného plynu), dopravovány do reaktoru. V reaktoru, zahřátém na teploty kolem 1 000 °C, poté dochází nad zahřátou podložkou (což bývá GaAs, nebo i safír Al2O3, křemík či GaN), k tepelnému rozkladu těchto prekursorů a atomy z nich uvolněné se deponují na na substrát a tvoří jednotlivé monokrystalické vrstvy materiálu, třeba i monoatomární. Touto metodou je možné připravit vysoce kvalitní a ultra-tenké polovodičové vrstvy s nízkou koncentrací defektů i nečistot. Je také možné připravovat složité struktury z různých materiálů, tzv. heterostruktury. Tyto struktury se využívají jako aktivní oblasti v mnoha již používaných součástkách jako jsou LED, laserové polovodičové diody, vysokofrekvenční výkonné tranzistory (HEMTy), detektory a scintilátory apod. Struktury připravené v naší laboratoři (https://www.fzu.cz/~movpe/index.html) se měří a studují na nejmodernějších přístrojích v řadě laboratoří ve FZÚ i jinde. Sledují se optické, elektrické a strukturní vlastnosti vrstev a struktur. Studenti se budou podílet na přípravě i měření materiálů na bázi nitridu gallitého (GaN), které připravujeme pro reálné aplikace ve spolupráci s předními českými i mezinárodními firmami. Hlavní typy struktur budou v roce 2025 pravděpodobně AlGaN/GaN pro UV LED a pokud se podaří realizovat spolupráce s firmou Osram, tak struktury na bázi GaN pro scintilátory. Studenti se soustředí na aplikaci pro ultrafialové LED či dvě z nich. Studenti se budou podílet na epitaxním růstu struktur. Zúčastní se měření optických (hlavně fotoluminiscence a Ramanova spektroskopie), strukturních (elektronová i hrotová mikroskopie, možná i RTG difrakce) a elektrických měření (transport elektronů, Hallův jev, možná i DLTS (studium hlubokých energetických hladin)). V průběhu stáže se plánují exkurse na Technickou univerzitu v Liberci a do firmy Crytur v Turnově, také snad do brněnského výzkumného centra CEITEC. Problematika je populárním způsobem prezentována na https://www.youtube.com/watch?v=7yZAhn2hirM a https://www.youtube.com/watch?v=C-G0FTzermc