diplomová práce

Příprava a charakterizace elektrických vlastností CVD grafenových monokrystalů

Text práce 6.71 MB

Autor práce: Ing. Jan Hulva

Ak. rok: 2013/2014

Vedoucí: Ing. Jindřich Mach, Ph.D.

Oponent: doc. RNDr. Bohuslav Rezek, Ph.D.

Abstrakt:

Chemická depozice grafenu z plynné fáze (CVD) je metoda schopná produkovat
grafenové monovrstvy velkých velkých rozměrů. Část experimentální práce v rámci
této diplomové práce je zaměřena na depozici a analýzu grafenových monokrys-
talů připravených metodou CVD na měděném substrátu. Pro analýu grafénových
domén je použito technik optické mikroskopie, elektronové mikroskopie, mikroskopie
atomárních sil a Ramanovy spektroskopie. Úkolem další části je studium defektů po-
zorovaných na mědi po depozici grafenu pomocí energiově disperzní rentgenové spek-
troskopie. Množství těchto defektů bylo odstraněno úpravou depozičního systému
ačkoliv takto nebylo dosaženo eliminování všech typů defektů. Poslední část této
práce se zabývá měření elektro-transportních vlastností grafenu. Výsledky této části
zahrnují měření ve vakuu se zapojeným hradlovým napětím a měření při nízkých
teplotách v magnetickém poli.

Klíčová slova:

grafen, chemická depozice z plynné fáze, měděný substrát, elektro-transportní vlast-
nosti

Termín obhajoby

23.6.2014

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

angličtina

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)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Jindřich Mach, Ph.D.

Student se v rámci diplomové práce aktivně podílel na realizaci experimentů směřujících k měření elektrických vlastností grafenových struktur. V rámci diplomové práce byly připraveny CVD poly- a monokrystalické grafenové vrstvy. Pomocí elektronové litografie byly tyto vrstvy vhodným způsobem kontaktovány, což umožnilo měření elektrických vlastností za nízkých teplot i v UHV podmínkách. Připravená grafenová struktura byla analyzována pomocí SEM, EDX a Ramanovy spektroskopie. Dále student samostatně sestavil a připravil měření elektrických vlastností grafenu v UHV podmínkách. Výše uvedené zařízení v budoucnosti umožní měření elektrických vlastností grafenové vrstvy během depozice různých materiálů (Ga, N+2). Část výsledků byla publikována v odborném časopise Jemná Mechanika Optika (JMO). Práce studenta byla intenzivní, samostatná a přesahovala rámec zadání. Proto lze konstatovat, že student splnil všechny úkoly zadání, projevoval nadměrný zájem o danou problematiku a při práci si počínal snaživě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Práce je celkově velmi pěkně a přehledně zpracována, jak obsahově tak v grafické úpravě. Rešeršní část je výborně zpracována, správně uvádí a diskutuje řadu poznatků o růstu a vlastnostech grafénu. Současně jsou přehledně a výstižně popsány použité charakterizační metody, které jsou adekvátní pro prováděný výzkum. Práce uvádí celou řadu relevantních odkazů na literaturu v textu i u obrázků, což je velmi přínosné a působí profesionálním dojmem. Vysoce kladně hodnotím i shrnující závěry z rešerše a motivaci pro stávající práci (str.20). Tato část práce tak představuje vynikající základ pro vlastní výzkumnou práci. Student následně prezentuje řadu vlastních originálních měření a výpočtů. Velmi vysoce zde hodnotím otevřený přístup k problémům (viz. např. kontaminace grafénu, gate leakage, apod.), jejich diskuzi a postup s jejich řešením. To je jedním z významných přínosů této práce. Drobnými nedostatky jsou např. chybějící škála u Ramanovských map a nejasná role elektrických kontaktů. Toho se týkají i moje otázky k práci. Přínosná by také byla ucelená diskuze výsledků kromě dílčích diskuzí v jednotlivých částech. Celkově diplomant, dle mého názoru, zcela jasně naplnil cíle práce a plně doporučuji tuto práci k obhajobě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A

Známka navržená oponentem: A