Local study of the band gap and structure of diamond based nanomaterials by analytical transmission electron microscopy

Datum: 11 oktober 2018

Locatie: Campus Groenenborger, U0.24 - Groenenborgerlaan 171 - 2020 Antwerpen (route: UAntwerpen, Campus Groenenborger)

Tijdstip: 16 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Fysica

Promovendus: Svetlana Korneychuk

Promotor: Johan Verbeeck

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Svetlana Korneychuk - Faculteit Wetenschappen, Departement Fysica



Abstract

TEM is een ideale techniek om de microscopische structuur en samenstelling van materialen op lokale schaal te onderzoeken, vaak tot op atomaire resolutie. Combinatie van TEM met elektronen energie verlies spectroscopie (EELS) staat toe om de samenstelling van materialen, inclusief de chemische bindingen, te onderzoeken met een sub-ångström ruimtelijke resolutie. Het is zelfs mogelijk om diëlektrische eigenschappen en de bandkloof te bepalen tot op nanometerschaal.

In het eerste deel van deze thesis passen we analytische TEM toe op diamantgerelateerde materialen, bijvoorbeeld om veldemitters op basis van diamant lokaal te karakteriseren, of om de kristallijne structuur van het plaatdefect in natuurlijk diamant te onthullen.

Het tweede deel van deze thesis behandelt de methodologie voor het meten van de bandkloof van diamant en andere materialen. We beginnen met aan te tonen hoe de ongewenste energieverliezen, zoals Cerenkovstraling, kunnen gecorrigeerd worden en een duidelijk directe bandkloof signaal kan verkregen worden in een eenvoudige opstelling met behulp van een van een cirkelvormig (Bessel) apertuur. Gebruikmakend van de momentumoverdracht in EELS meten we de indirecte bandkloof van diamant en andere indirecte overgangen in de diamantbandstructuur. Ten slotte bespreken we de toekomstige mogelijkheden om de bandstructuur van diamant gedeeltelijk te reconstrueren met EELS.



Link: https://www.uantwerpen.be/wetenschappen