Porous silicon based optical sensors of chemical species for gas phase

Title: Porous silicon-based optical sensors of chemical species for gas phase Author: Bc. Jiří Liška Department: Department of Inorganic Chemistry Supervisor: doc. RNDr. Juraj Dian, CSc. Abstract: Porous silicon is a nanostructured material, which is a suitable material for che- mical sensors due to its optical properties, especially photoluminescence and its quenching depending on the chemicals in the environment. Optical sensors based on porous silicon are the most studied group of sensors and have been successfully used for the detection of chemicals in both liquid and gas phases. In addition, the surface of porous silicon can be modified by a number of techniques, thereby modifying the recognition properties. In the case of combining multiple sensor elements of different properties, it is possible to measure multiple responses in the photoluminescent sensor array. The objectives of this thesis are: 1. Extension of electrochemical characterisation of initial silicon substrates using vol- tammetric techniques under different lighting conditions during the experiment, preparation of porous silicon samples from different types of crystalline silicon sub- strates (p-type, n-type), crystallographic orientation and doping degree. 2. Functionalisation of porous silicon surface with new chemical compounds by...Název práce: Optické senzory chemických látek na bázi porézního křemíku pro plynnou fázi Autor: Bc. Jiří Liška Katedra: Katedra anorganické chemie Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. Juraj Dian, CSc. Abstrakt: Porézní křemík je nanostrukturní materiál, který je vzhledem ke svým optickým vlastnostem, zejména fotoluminiscenci a jejím zhášení v závislosti na chemických látkách v okolí, vhodným materiálem pro senzory chemických látek. Optické senzory na bázi porézního křemíku jsou nejzkoumanější skupinou senzorů a byly s úspěchem využity pro detekci chemických látek a to jak v kapalné, tak v plynné fázi. Povrch porézního křemíku je navíc možné upravovat řadou postupů, čímž jsou upraveny rozpoznávací vlastnosti. V případě kombinace více senzorových prvků různých vlastností je pak možné měřit více odezev ve fotoluminiscenčním senzorovém poli. Cíle této práce jsou: 1. Rozšíření elektrochemické charakterizace výchozích křemíkových substrátů pomocí voltametrických technik při různých světelných podmínkách v průběhu experimentu, přípravy vzorků porézního křemíku z různých typů substrátů krystalického křemíku (p-typ, n-typ), krystalografické orientace a stupně dopování. 2. Funkcionalizace povrchu porézního křemíku novými chemickými sloučeninami fo- tochemickou hydrosilylací s cílem úpravy rozpoznávacích vlastností. 3....Department of Analytical ChemistryKatedra analytické chemiePřírodovědecká fakultaFaculty of Scienc