diplomová práce

Elektrotransportní vlastnosti nanostruktur připravených metodou FIB

Text práce 2.65 MB Text práce 11.49 MB

Autor práce: Mgr. Petr Ostřížek

Ak. rok: 2010/2011

Vedoucí: Ing. Michal Urbánek, Ph.D.

Oponent: Ing. Eva Kolíbalová, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá tvrobou nanostruktur a měřením jejich elektrotransportních vlastností. Pro tvorbu nanostruktur byly použity dvě základní metody - elektronová litografie spojená s naprašováním a fokusovaný iontový svazek ve spojení s depozicí z plynné fáze. U připravených nanostruktur - drátů byla pomocí čtyřbodové metody měřena volt-ampérová charakteristika, ze které se snadno získají hodnoty odporu materiálu. Zvoleným materiálem pro dráty připravené litografickými metodami byla slitina niklu a železa (permalloy). Materiál struktur připravených metodou depozice z plynné fáze pomocí fokusovaného iontového svazku byla platina.

Klíčová slova:

Fokusovaný iontový svazek, elektronová litografie, vodivost

Termín obhajoby

20.6.2011

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaDznamka

Klasifikace

D

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (M2A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (M-FIN)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
doc. RNDr. Josef Kuběna, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Michal Urbánek, Ph.D.

Diplomovou práci pana Petra Ostřížka hodnotím známkou dobře. Většina cílů diplomové práce byla splněna. S přístupem studenta k plnění zadaných úkolů jsem byl spokojen pouze částečně, očekával jsem větší iniciativu zejména v oblasti měření elektrotransportních vlastností nanostruktur. Rovněž jsem nebyl spokojen s vedením (resp. nevedením) laboratorního sešitu, kdy student  nebyl při psaní diplomové práce schopen dohledat detaily o jednotlivých vzorcích a experimentech. Iniciativa diplomanta byla do jisté míry omezena výpadkem depoziční aparatury a omezenými možnostmi přístupu k zařízení FIB, ovšem odbyté provedení práce samotné tím omluvit nelze.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu C

Známka navržená vedoucím: C

Tématem předložené diplomové práce je studium elektrotransportních vlastností monostrukrtur připravených metodou FIB.  Text je rozdělen do dvou částí – teoretické a experimentální. Přestože úvod by si zasloužil větší členění,  začíná logicky uvedením to tématiky a pokračuje popisem metod použitých pro tvorbu monostruktur. Bohužel teoretická část se tohoto sledu nedrží a zcela překvapivě začíná popisem rastrovacích elektronových mikroskopů.
Podkapitola “Principy rastrovací elektronové mikroskopie” by si zasloužila rozdělit do více celků, stejně jak to autor provedl v podkapitole „Historie a konstrukce fokusovaných iontových svazků“. Pomohlo by to k lepší orientaci v textu a práce by navíc působila uceleněji. Možná by se tak předešlo i nedostatkům, kdy se například čtenář dočká obrázku znázorňujícího interakci elektronového svazku se vzorkem (Obr. 2.7, vyznačení interakčního objemu však chybí) teprve až po zevrubném popisu konstrukce SE a BSE detektorů.
Zabývat se do takových detailů možnou konstrukcí mikroskopů (například různými typy objektivů) se mi zdá vzhledem k tématu práce zbytečné. Popis je navíc zcela obecný a z textu nakonec ani nevyplývá, jaký typ objektivu mají mikroskopy použité v rámci práce. Takových příkladů lze bohužel najít více. 
Práce navíc obsahuje množství zavádějících a protichůdných tvrzení (str. 17, „Díky této úpravě jsou sekundární elektrony produkovány pouze obrazovými body, které jsou aktuálně ozařovány“, str. 23, správné tvrzení „Oblast, ze které sbíráme signál (SE nebo BSE) ovšem neodpovídá pouze stopě svazku.).

Vysoký počet překlepů, několik nedokončených vět a nešikovných až nepřesných vyjádření (například nasorbovat místo adsorbovat) dělají text obtížně čitelný a jsou důkazem toho, že autor nevěnoval péči o text dostatečnou pozornost. Chvályhodný je počet citací, u některých zjevně přejatých tvrzení však konkrétní odkaz chybí.

V experimentální části autor diskutuje různé techniky přípravy kontaktů pro čtyřbodová měření vodivosti, jejichž principy musel zvládnout. Za stěžejní považuji konstrukci držáku vzorků do mikroskopu využitelného pro in situ sledování přípravy nanostruktur. Autor proměřil vodivostní vlastnosti nanodrátů o různých průřezech připravených jednak metodou FIB-CVD a jednak pomocí elektronové litografie. V cílech práce bylo však vymezeno i prozkoumání možností zlepšení vodivosti pomocí tepelného a chemického zpracování. Tato část experimentů v práci bohužel zcela chybí.  V kapitolách zabývajících se vlastním měřením vodivostních vlastností schází chybové úsečky u všech grafů, či jakýkoliv konkrétní odhad chyby měření. Prosím autora o doplnění. V závěru se autor obsáhle zabývá držákem vzorků na úkor diskuze výsledků měření. Porovnání metod pro přípravu nanodrátů zcela chybí. 

Přes kritiku uspořádání a stylistiky považuji práci za dobrou a experimentální část jako výchozí pro další práci. Autor navíc vychází ze širokého počtu literárních pramenů (64) a zvládl základy několika komplikovaných technik, jako je například elektronová litografie i práci s přístroji.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání C
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti D
Grafická, stylistická úprava a pravopis E
Práce s literaturou včetně citací B

Známka navržená oponentem: C