Luminiscence barevných center v diamantu

Abstract

Práce se zaměřuje na výrobu tenkých nanokrystalických diamantových filmů obsahujících barevná centra křemík-uhlíkové vakance (Si-V). Metodou MWPE CVD bylo připraveno 16 různých vzorků, které byly podrobeny zkoumání vlivu křemíkové dopace, povrchové terminace a doby depozice na výslednou intenzitu fotoluminiscence. Hlavní pozornost je věnována spektroskopické charakterizaci vzniklých filmů. Dále byla provedena charakterizace povrchu vzorků pomocí měření kontaktního úhlu povrchu a demineralizované vody a mikroskopických metod. Bylo zjištěno, že s dobou depozice roste ultrananokrystalický charakter filmů. Luminiscence s rostoucí dobou depozice klesá, což omezuje použití vybraného způsobu dopování křemíkem na tenké filmy. Taktéž bylo dokázáno, že vliv nezáměrného dopování na koncentraci Si-V center je zanedbatelný. Vliv povrchové terminace na emisní spektra se nepodařilo ověřit.

The thesis is focused on the fabrication of thin nanocrystalline diamond films containing silicon-vacancy colour centres (Si-V). 16 samples were prepared by MWPE CVD deposition technique, and the influence of silicon doping, surface termination and deposition time on the final Si-V photoluminescence intensity was investigated. The attention was mainly paid to the spectroscopic characterisation of the prepared films. Additionally, the surface characterisation was carried out by means of the contact angle measurement, and microscopic techniques. Based on the experiments, the ultrananocrystalline character rises with the deposition time. The photoluminescence intensity decreases with increasing deposition time, which indicates limits of used doping source. It was also proved that unintentional doping has negligible impact on the concentration of the Si-V centres. The surface termination impact on emission spectra could not be verified.