FIZIKOS FAKULTETAS
PUSLAIDININKIŲ FIZIKOS KATEDRA
1 Tema: Terahercinių difrakcinių elementų ir jų kombinacijų su metamedžiagomis savybių modeliavimas
Aprašymas:
Terahercinių šaltinių ir naujų detektorių tyrimai skatina toliau ieškoti naujų sprendimų kuriant kompaktiškas vaizdinimo sistemas. Dažniausiai tokiose sistemose naudojami standartiniai lęšiai, gaminami iš teflono ar didelio tankio polietileno bei paraboliniai veidrodžiai. Mažinant sistemos matmenis ir didinant vaizdinimo rezoliuciją reikalingi trumpo židinio nuotolio lęšiai, jie neišvengiamai bus stori ir slopins pro juos praeinančia THz spinduliuotę. Vienas iš būdų yra keisti dabar naudojamus masyvius optinius veidrodžius ir lęšius daug kompaktiškesniais difrakciniais komponentais. Specifinėms vaizdinimo sistemoms, tokioms kaip spektroskopinis vaizdinimas yra aktualios tik tam tikros spektrinės linijos. Tinkamus specifinius dažnius galima parinkti naudojant metamedžiagas Difrakcinius komponentus jungiant su metamedžiagų rezonansinėmis savybėmis galima sukurti daugiafunkcinį elementą.
Darbo tikslas sumodeliuoti fokusavimo bei spektrines savybes jungiant difrakcinių elementų dizainus kartu su įvairiomis metamedžiagų konfigūracijomis. Skaičiavimai bus atliekami naudojantis baigtinių skirtumų laiko skalėje metodu.
Vadovas: dr. Linas Minkevičius (linas.minkevicius@ftmc.lt), NFTMC D114 kab.
2 Tema: Sąryšio tarp krūvininkų difuzijos ir lokalizacijos gylio tyrimas InGaN kvantiniuose lakštuose
Aprašymas:
InGaN yra puslaidininkis naudojamas regimosios spektro srities šviestukams (LED) gaminti. Yra gerai žinoma, kad šiuo metu gaminamuose InGaN dariniuose yra daug defektų, kurie sukuria nespindulinės rekombinacijos kanalus laisviesiems krūvininkams, taip sumažindami šviestukų efektyvumą. Taip pat žinoma, kad krūvininkų lokalizacija potenciniuose minimumuose varžo krūvininkų patekimą į tuos defektus, todėl apriboja nespindulinę rekombinaciją ir taip sumažina nuostolius. Šiame darbe siūlome optiniais metodais tirti, kaip susijusi krūvininkų pernaša (difuzija), jų lokalizacija ir nespinduliniai nuostoliai su InGaN kvantinių lakštų auginimo parametrais.
Darbo metu studentas turės atlikti šias užduotis: (i) įsigilinti ir suprasti pagrindinius krūvininkų rekombinacijos procesus ir jų lokalizaciją nitridiniuose dariniuose; (ii) išmokti atlikti sužadinimo-zondavimo ir dinaminių difrakcinių gardelių eksperimentus; (iii) išanalizuoti gautus duomenis ir padaryti pirmines išvadas apie sąsajas tarp difuzijos koeficiento ir InGaN netvarkos parametro.
Sėkmingo atlikimo atveju, šią temą bus galima tęsti ruošiant bakalaurinį darbą.
Vadovas: doc. Ramūnas Aleksiejūnas (ramunas.aleksiejunas@ff.vu.lt), NFTMC B228 kab.
3 Tema: Keturvalenčio cerio įtaka granato tipo scintiliatorių liuminescencinėms savybėms (stud. Tomas Steponavičius)
Aprašymas:
Pastaruoju metu kyla poreikis spartiems scintiliaciniams detektoriams, reikalingiems aukštų energijų fizikos eksperimentuose ir medicinimiuose vaizdinimo įrenginiuose. Ceriu legiruoti granatai yra patrauklūs tokiems taikymams, tačiau jų laikinės atsako savybės labai priklauso nuo kolegiruončių priemaišų. Neaiškus mechanizmas, dėl kurio pagerėja tokių scintiliatorių savybės. Jo atskleidimas leistų kryptingiau tobulinti kristalus. Vienas iš galimų mechanizmų yra keturvalenčio Ce įtaka, nors dauguma Ce jonų yra trivalentėje būsenoje.
Darbo tikslas yra išsiaiškinti, kokiais būdais keturvalenčio cerio jonų veikia nepusiausvirųjų krūvininkų rekombinacijos spartą ir ar būtent tas poveikis lemia kolegiruotų scintiliatorių spartos išaugimą. Bus ieškoma eksperimentinių būdų atskirti šį procesą nuo kitų galimų procesų, veikiančių rekombinacijos spartą. Tyrimams bus taikomi optinio žadinimo ir zondavimo bei liuminescencinės spektroskopijos su laikine skyra metodai panaudojant rezonansinį žadinimą šviesa.
Vadovas: prof. habil. dr. Gintautas Tamulaitis
4 Tema: Eksitonų difuzijos nuotolio tyrimas trifenilamino dariniuose (stud. Karolina Maleckaitė)
Aprašymas:
Energijos pernaša optoelektronikos prietaisų, tokių kaip organinės saulės celės, šviestukai, fotoreceptoriai ir kt., veikime atlieka esminį vaidmenį, todėl sisteminiai eksitonų difuzijos koeficiento ir nuotolio tyrimai ne tik suteiktų naudingos informacijos apie pernašos procesus organinėse medžiagose, bet ir leistų parinkti tinkamas medžiagas našesnių optoelektronikos prietaisų kūrimui. Šio darbo tikslas – atlikti sisteminius trifenilamino darinių serijos, kuri pasižymi išskirtiniu skylių dreifiniu judriu, eksitonų difuzijos tyrimus, nustatyti eksitonų difuzijos koeficiento ir difuzijos nuotolio priklausomybę nuo prijungiamų feniletenil šoninių grupių skaičiaus ir jų tipo bei išsiaiškinti priežastis, lemiančias eksitonų difuzijos kitimą. Difuzijos parametrų nustatymas remiasi trifenilamino darinių sluoksnių fluorescencijos kinetikų matavimais įvedant žinomos koncentracijos fluorescencijos gesiklius ir šių kinetikų teoriniu modeliavimu taikant Monte Karlo ar Šterno Folmerio formalizmą.
Vadovas: Steponas Raišys
5 Tema: ESCO finansavimo modelio techninių galimybių tyrimas šiuolaikinio kietakūnio apšvietimo diegimui lauko ir vidaus erdvėse. MTFV studentams (III-IV kurso)
Aprašymas:
Šiulaikiniam kietakūniui apšvietimui, sukurtam puslaidininkinių šviestukų (agliškai LED) pagrindu, nesustojamai tobulėjant, šie šaltiniai skverbiasi praktiškai į visas apšvietimo taikymo sritis. Vystant naujas instaliacijas jau bene 80% atvejų yra pasirenkami kietakūniai šviestuvai, tačiau sprendžiant senų, bet dar veikiančių, sistemų renovacijos klausimus dar kyla daug neaiškumų. Kadangi naujos apšvietimo sistemos įsigijimo ir instaliacijos kaštai yra santykinai dideli, o energijos taupymo nauda pasiekiama tik per santykinai ilga laikotarpį, populiarėja įvairūs finansiniai renovacijos instrumentai kaip ESCO. ESCO santrumpa yra kilusi iš angliškų žodžių junginio Energy Service Company, kas reiškia, kad tam tikra funkcija kaip apšvietimas yra įsigyjama kaip paslauga, o ne sistema. T.y. rinkoje atsiranda paslaugos tiekėjas, kuris teikia pvz. gatvių ar patalpų vidaus apšvietimo paslaugą, rūpinasi įrengimų priežiūra, remontu, energijos sąnaudomis ar t.t., o užsakovas gauna paslaugą ir už ją atsiskaito. Tam tikrai atvejais, jei naujai instaliuojamos apšvietimo sistemos yra ženkliai našesnės nei ankstesnės, tai iš sutaupytų elektros energijos ir aptarnavimo sąnaudų galima padengti naujos įrangos ir instaliavimo kaštus.
Taigi ieškomas MTFV ar kitos studijų programos bet vadybos ir ekonomikos pagrindus turintis studentas, norintis atlikti techninę, finansinę ir iš dalies teisinę tokių situacijų analizę, įgyti patirties ir parašyti originalius kursinį bei baigiamąjį darbus.
Vadovas: doc. Pranciškus Vitta (pranciskus.vitta@ff.vu.lt), NFTMC A204 kab.
6 Tema: Organinių saulės elementų ir jiems skirtų medžiagų krūvininkų judrio tyrimo metodikos sukūrimas dažninės skyros foto-sužadinimo principu. B3-B4 arba M1 studentams
Aprašymas:
Organiniais puslaidininkiais grįsta vaizdų ir šviesos technologija toliau gerina rekordus ir skverbiasi vis į naujas taikymo sritis. AMOLED ir kitais prekiniais ženklais vadinami mobilių telefonų ir didesnių vaizduoklių ekranai jau nieko nestebina, tačiau apšvietime ir saulės energetikoje vis dar vyrauja neorganiniai puslaidininkiai. Viena iš esminių organinių ir hibridinių puslaidininkių savybių, trukdanti skverbtis į didelių galių sritį, yra santykinai mažas krūvininkų judris, neleidžiantis pasiekti reikiamo elektros srovės tankio. Krūvininkų judris yra matuojamas įvairiais metodais kaip pavyzdžiui CELIV, tačiau mes siūlome studentui į šį reiškinį pažiūrėti per harmoninių (sinuso formos) signalų prizmę. Pvz. dažninės skyros liuminescencijos gesimo trukmių matavimo metodika yra žinoma seniai, tačiau šiuos principus galima perkelti ir medžiagos elektrinių savybių tyrimui. Ieškomas atkaklus savarankiško darbo nebijantis studentas, norintis dažninės skyros rymo metodus pritaikyti šiuolaikinių moderniausių organinių ir hibridinių puslaidininkinių medžiagų tyrimui.
Vadovas: doc. Pranciškus Vitta (pranciskus.vitta@ff.vu.lt), NFTMC A204 kab.
7 Tema: Krūvininkų pasišalinimo iš kvantinės duobės įtakos tyrimas InGaN šviestuko diferencinei gesimo trukmei
Aprašymas:
OSRAM kompanija domisi jų gaminamų žalios spinduliuotės šviestukų tyrimais. Bakalaurinio darbo metu bus atliekami spinduliuotės efektyvumo tyrimai šviestukui veikiančiame režime. Atliekant darbą studentui teks matuoti elektroliuminescensijos , dažninės skyros fotoliuminescensijos ir kitas šviestuko charakteristikas. Tyrimuose bus bandoma nustatyti kokią įtaką šviestuko spinduliuotės efektyvumui daro krūvininkų pasišalinimas iš šviestuko aktyvios terpės – kvantinės duobės. Krūvininkų žadinimas kvantinėse duobėse bus atliekamas skirtingo bangos ilgio lazeriniais diodais.
Vadovas: prof. Roland Tomašiūnas (rolandas.tomasiunas@ff.vu.lt), NFTMC B411 kab. Konsultantas: dr. Ignas Reklaitis (ignas.reklaitis@tmi.vu.lt), NFTMC B414 kab.
8 Tema: InGaN šviestuko p-tipo kontakto formavimo technologija ir tyrimai
Aprašymas:
Europinio projekto FLINGO tikslas – InGaN šviestukų naujų p-tipo kontaktų kūrimas. Bakalaurinio darbo metu studentui teks asistuoti dangų (p-tipo kontaktams) struktūriniuose tyrimuose (AFM, SEM, TEM matavimai). Taip pat, teks atlikti sukurtų p-tipo kontaktų elektrinių ir optinių savybių tyrimus, taip nustatant optimalias dangų formavimo sąlygas.
Vadovas: prof. Roland Tomašiūnas (rolandas.tomasiunas@ff.vu.lt), NFTMC B411 kab.
9 Tema: Liūčių įtakos judriojo ryšio tinklų signalo kokybei modeliavimas
Aprašymas:
Duomenų srautams judriojo ryšio tinkluose sparčiai augant, greitas ir patikimas ryšys kelia tiek technologinius, tiek dažnių juostų paskirstymo iššūkius. Patogiausios dažnių juostos jau yra perpildytos, todėl reikiamo pločio dažnių juostos randamos vis aukštesnių dažnių srityse, kuriose, deja, patiriami žymesni nuostoliai dėl atmosferos absorbcijos, kritulių poveikio, atmosferos lūžio rodiklio kitimo įtakos. Patvirtintos higienos normos, nustatančios elektromagnetinės spinduliuotės parametrų vertes, riboja galimybes didinti bazinių stočių siųstuvų galią. Todėl projektuojant naujas bazines stotis reikia atsižvelgti į kuo daugiau ryšio kokybę lemiančių veiksnių.
Darbo tikslas: surinkti einamųjų metų Lietuvos meteorologinius duomenis, jų pagrindu sumodeliuoti liūčių įtaką GSM, UMTS ir LTE technologijų stipraus, vidutinio ir silpno signalo kokybei, gautus rezultatus palyginti su judriojo ryšio tinklų aprėpties zonų žemėlapio vertėmis. Modeliavimo darbai bus atliekami naudojant Tarptautinės telekomunikacijų sąjungos rekomenduojamus metodus, tikintis vertingo rezultato, pritaikyto mūsų kraštui.
Darbas yra tinkamas dirbantiems studentams, kuriems galimybės būti fakultete yra labai ribotos. Gebėjimas kompiuteriu apdoroti didelius duomenų kiekius šiuo atveju būtų privalumas.
Vadovas: doc. Stasys Tamošiūnas (stasys.tamosiunas@ff.vu.lt), VU FF 200 kab.
10 Tema: Radiacinių defektų įtakos silicio magnetovaržai modeliavimas
Aprašymas:
Didelės energijos dalelių sukurti radiaciniai defektai kristale ženkliai keičia krūvininkų judrį. Vienas iš būdų eksperimentiškai įvertinti judrio pokyčius yra magnetovaržos matavimai. VU TMI tyrėjų grupė bendradarbiaujanti su CERN atlieka tokius matavimus su puslaidininkiniais bandiniais, kurie naudojami CERN greitintuvuose tobulinant dalelių detektorius.
Studentas yra kviečiamas prisijungti prie mūsų grupės ir atlikti magnetovaržos judrio modeliavimą siekiant išsiaiškinti, kokie teoriniai judrio modeliai yra lemiantys traktuojant eksperimentius duomenis.
Modeliavimai atliekami Synopsys TCAD programomis, kurių įsisavinimas užtrunka 3-6 savaites.
Vadovas: doc. Ernestas Žąsinas (ernestas.zasinas@ff.vu.lt), NFTMC A202 kab.
11 Tema: Skenuojančio zondo litografijos taikymas karštųjų krūvininkų detektoriaus gamybai
Vadovas: dr. Dalius Seliuta (dalius.seliuta@ftmc.lt), NFTMC D113 kab.
12 Tema: Terahercinis vaizdinimas naudojant Bessel’io pluoštus
Vadovas: prof. Gintaras Valušis (gintaras.valusis@ftmc.lt), NFTMC D113 kab.
13 Tema: Difrakcinės optikos komponentai THz dažnių ruožui ir jų charakterizavimas
Vadovas: prof. Gintaras Valušis (gintaras.valusis@ftmc.lt), NFTMC D113 kab.
14 Tema: Fluorescuojančių klampos ir temperatūros sensorių kūrimas ir tobulinimas
Projekto esmė
Fluorescuojančių klampos ir temperatūros sensorių kūrimas ir tobulinimas. Tai mažos molekulės, kurių pagalba įmanoma matuoti klampą ar temperatūrą ląstelės viduje, kas būtų labai pritaikoma ir naudinga. Deja, žinomi sensoriai turi nemažai trūkumų ir juos patobulinti yra sudėtinga, nes nėra tiksliai aišku kaip jie veikia. Projekto pirminis tikslas yra tai išsiaiškinti ir, bendradarbiaujant su chemikais, pagaminti geresnius sensorius.
Kodėl verta
• Įgysite spektroskopijos ir fotofizikos pagrindus.
• Susipažinsite su keletu modernių lazerinės spektroskopijos technologijų,
• Pasirengsite savo kursiniams ir diplominiams darbams;
• Paragausite mokslininko duonos;
Apie projekto vadovą
Dr. Aurimas Vyšniauskas mokslus baigė Jungtinėje Karalystėje ir grįžo į Lietuvą po beveik 9 metų pertraukos. Jis bakalauro ir magistro (chemija) laipsnius įgijo Oksfordo Universitete, o daktaro – Londono Imperatoriškajame koledže (Imperial College London). Jis nuo šių metų kovo mėn. darbuojasi fizinių ir technologijos mokslų centre
Vadovas: dr. Aurimas Vyšniauskas (aurimas.vysniauskas@ftmc.lt)
15 Tema: InN epitaksinių sluoksnių spektroskopiniai tyrimai
Aprašymas:
Siauras draustinių energijų tarpas bei maža elektronų efektinė masė lemia InN patrauklumą fotoniniams (NIR šviestukai, saulės elementai, detektoriai) bei elektroniniams (didelio elektronų judrio tranzistoriai) prietaisams, tačiau didelė įvairių priemaišų ir taškinių defektų, atsiradusių auginimo metu, koncentracija riboja jų pritaikymą. Įvairūs defektai sukuria nespindulinės rekombinacijos centrus, tuo tarpu, stiprus legiravimas puslaidininkyje lemia potencialo fliuktuacijas, kurios gali lokalizuoti krūvininkus. Šiame darbe optiniais spektroskopiniais metodais planuojama tirti, kaip susijusi krūvininkų lokalizacija bei liuminescencijos efektyvumas su InN epitaksinių sluoksnių auginimo parametrais.
Darbo metu studentas turės atlikti šias užduotis: i) įsigilinti ir suprasti pagrindinius krūvininkų rekombinacijos procesus bei krūvininkų lokalizaciją InN medžiagose; ii) išmokti atlikti liuminescencijos eksperimentus; iii) išanalizuoti gautus duomenis ir padaryti pirmines išvadas apie sąsajas tarp liuminescencijos efektyvumo ir auginimo parametrų.
Vadovas: dr. Jūras Mickevičius (juras.mickevicius@ff.vu.lt), NFTMC B221 kab.
16 Tema: Didelės galios šviestukų panaudojimo galimybės Saulės imitatorių kūrimui (stud. Klemensas Laurinavičius)
Aprašymas:
Saulės imitatoriai – tai prietaisai, skirti saulės elementų testavimui kontroliuojamoje ir tarptautiniais standartais aprašytoje aplinkoje. Šiuolaikinių kietakūnių šviesos šaltinių platus panaudojimas Saulės imitatoriuose leistų sumažinti energijos sąnaudas, išvengti didelės dalies problemų, susijusių su ribota lempų veikimo trukme, atvertų galimybes naujiems taikymams.
Siūlomo kursinio darbo (profesinės praktikos) bei baigiamojo darbo rengimo metu studentas susipažintų su šviesos šaltinių spinduliuotės pasiskirstymo modeliavimu, VU FF jau sukurtais Saulės imitatoriais, jų savybių matavimo ypatumais, kompiuteriu valdomu energinės apšvietos pasiskirstymų matavimų stendu, prisidėtų prie tolesnių Saulės imitatorių, kuriems panaudojami šviestukų masyvai, tobulinimo darbų.
Šių darbų tikslas – suprojektuoti AAA klasės (pagal IEC 60904-9 standartą) šviestukus naudojantį imitatorių bent 10 x 10 cm2 plotui, skaitmeniškai sumodeliuoti jo savybes (kursinio darbo rengimo ar profesinės praktikos metu), eksperimentiškai ištirti jo savybes bei taikymo galimybių ribas (baigiamojo darbo rengimo metu).
Vadovas: prof. Vincas Tamošiūnas
17 Tema: Nekoherentinio terahercus spinduliuojančio puslaidininkinio šaltinio elektrinių ir spindulinių savybių tyrimas taikant skaitmeninius metodus
Vadovas: dr. Mindaugas Karaliūnas (mindaugas.karaliunas@ftmc.lt), NFTMC D114 kab.
18 Tema: Optinis stiprinimas perovskitų sluoksniuose
Vadovas: prof. Saulius Juršėnas (saulius.jursenas@ff.vu.lt), NFTMC B203 kab.
19 Tema: HEMT AlGaN/GaN struktūrų ant SiC padėklo charakterizavimas ir taikymas THz dažnių ruože
Vadovas: dr. Irmantas Kašalynas (irmantas.kasalynas@ftmc.lt), NFTMC D117, D116, D115, D103, D104, D102 kab.
20 Tema: GaN/AlGaN emiterių THz erdvinio spinduliavimo profilių bei spektrų tyrimas
Vadovas: dr. Ignas Grigelionis (ignas.grigelionis@ftmc.lt), NFTMC C117 kab.