V nesčetných bio-senzorických aplikacích je grafen, kromě měřené chemické nebo biologické látky, vystaven rovněž působení okolní atmosféry a především v ní obsaženým molekulám vody, jejichž vliv nebyl doposud dostatečně pochopen.

Cílem práce Jakuba Urbiše bylo provést testování elektrické odezvy grafenového senzoru na bázi polem řízeného tranzistoru (FET) na vzdušnou vlhkost (RH) v rozsahu 5 až 80% a porovnat ji s chováním grafénu v podmínkách velmi vysokého vakua. Rovněž byla testována reakce grafenu modifikovaného iontovým bombardováním anebo s deponovanou vrstvou gallia. Tyto cíle se podařilo splnit.

Zásadním zjištěním celé práce je, že změna hradlového napětí grafenového FET způsobí vychýlení resistivity, které se však v čase postupně stabilizuje na původní hodnotu. Stabilizace je tím rychlejší, čím vyšší je koncentrace okolních molekul vody, dusíku a kyslíku. Po stabilizaci pak grafen na změny RH reaguje se stejnou citlivostí. Můžeme tedy říci, že nastavení hradlového napětí nemá po stabilizaci vliv na citlivost grafenového senzoru.

Pro důkladnější analýzu skutečného mechanismu stabilizace bych ještě uvítal vyloučení vlivu změny povrchové vodivosti podložního a okolního SiO2, případně změnu permitivity SiO2, protože tak není jisté, zda stabilizace je způsobena pouze molekulami, které dopadají na grafen.

Velmi kvalitně byla provedena rešerše grafenových senzorů molekul kyslíku, vodíku a vody. Za trochu horší považuji výskyt občasných překlepů a složitějších formulací.

Práce je velmi podnětná pro návrh mechanismu grafenových senzorů, kde je třeba zvažovat význam hradla v současném FET uspořádání.

Na přístupu Jakuba Urbiše oceňuji především to, že se byl schopen v průběhu práce významně zlepšit a doufám, že v tomto přístupu vytrvá.

Práci hodnotím jako výbornou.

Bakalářská práce se zabývá přípravou a studiem senzorů relativní vlhkosti v různých podmínkách. První kapitola je věnována výrobě a aplikacím grafenu. Kapitola se čte velmi dobře, nicméně je zde několik formálních nepřesností. Například na str. 7 student tvrdí, že poloha Diracova bodu „závisí na pracovních funkcích hradla a grafenu“, kdy není přesně řečeno, co se míní termínem pracovní funkce. Na str. 4 by bylo vhodnější uvést „pasová struktura“ místo „polovodičová struktura“. V kapitole jsou používána hovorová slova přejatá z angličtiny jako například na str. 4 „boom“, str. 7 „ back gate“. Mnoho vět není zakončeno tečkou.

Druhou kapitolu lze označit za velmi zdařily průzkum problematiky senzorů na bázi grafenu, kdy student porovnává dosud naměřené výsledky jednotlivých senzoru. Po přečtení této kapitoly čtenář získá základní informace o charakterizaci senzorů a jejich konstrukci. Student by si měl uvědomit, že i rovnice jsou součást vět a měly by být odděleny čárkou, případně ukončeny tečkou.  

Třetí kapitola je experimentálního charakteru a je věnována samotnému měření senzoru jak v atmosférických podmínkách, tak i v podmínkách UHV. Kapitola je z hlediska experimentů velmi zajímavá a zvláštně oceňuji snahu studenta o vytvoření modelu nastiňujícího fyzikální vysvětlení chování připravených senzorů.

I přes drobné formální nesrovnalosti, hodnotím práci jako velmi zdařilou. Student musel řešit množství zajímavých problémů spojených s problematikou měření senzorů. Praktická část práce je optimálního rozsahu a velmi zajímavá. Nicméně v rámci cílů práce bylo i provedení optimalizace vakuové komory, kde mohlo být vyvinuto větší úsilí studenta. Z těchto důvodů doporučuji bakalářskou práci k obhajobě, a pokud student odpoví na doplňující dotazy, navrhuji hodnocení stupněm B. Topics for thesis defence:

1. 1. Můžete vysvětlit, proč může grafen existovat za pokojové teploty, když výpočty naznačovaly opak?
2. 2. Můžete vysvětlit Schottkyho přechod a jeho funkci při detekci plynů?