|
N 002 |
Vaidas Pačebutas ✉ |
Ultra plonų bismuto sluoksnių technologija ir tyrimai |
Investigation and technology of ultrathin bismuth layers |
Temos aprašymas
Ploni (<30 nm storio) bismuto sluoksniai idomūs, nes juose pasireiškia daug unikalių fizikinių reiskinių. Tūryje Bi yra pusmetalis, plonas tampa puslaidininkiu. Kai jis suplonėja iki ~5 nm, iš romboedrinio kristalo Bi tampa heksagoniniu bismutenu, kuris yra tipiškas 2D kristalas ir netgi topologinis izoliatorius. Jo naujos taikymo sritys taip pat įvairios: nuo IR fotodetektorių ir termoelektros iki fotocheminio vandens skaldymo ir kvantinių kompiuterių.
Siūloma tema yra skirta itin plonų Bi sluoksnių technologijai ir jų savybių tyrimui. Sluoksniai būtų auginami molekulių pluostelių epitaksijos (MBE) budu, tiriami naudojant įvairius struktūrinės analizės, optinės ir THz diapazono spektroskopijos metodus, ieskomos tų sluoksnių naujų taikymų infraraudonojo ir THz diapazono fotodetektoriuose ir emiteriuose perspektyvos. Optimizavus sluoksnių auginimo technologiją ir ištyrus svarbiausius jų fizikinius parametrus numatoma sutelkti dėmesi į bismuteno, kaip topologinio izoliatoriaus, tyrimus.
Theme description
Thin (<30 nm thick) layers of bismuth are interesting because they exhibit many unique physical phenomena. In volume Bi is a semimetal, thin becomes a semiconductor. When it thins to 55 run, the rhombohedral crystal Bi becomes hexagonal bismuthene, which are a typical 2D crystal and even a topological insulator. Its new applications also range from IR photodetectors and thermoelectric to photochemical water decomposition and quantum computers.
The proposed topic is dedicated to the technology of ultra-thin Bi layers and the study of their properties. The layers would be grown by molecular beam epitaxy (MBE) and studied using various methods of structural analysis, optical and THz range spectroscopy. The search of new applications of those layers in infrared and THz range photodetectors and emitters are planned. After optimization the layer growth technology and studying the most important physical parameters, it is planned to focus on the research of bismuthene as a topological insulator.