Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Doctoral Thesis
Author of thesis: Ing. Jan Brodský
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: doc. Ing. Imrich Gablech, Ph.D.
Reviewers: Mgr. Petr Jakubec, Ph.D., doc. Ing. Tomáš Syrový, Ph.D.
Organic electrochemical transistors (OECTs) are a promising building block for bioelectronic devices such as sensors and neural interfaces. While the majority of OECTs use simple planar geometry, there is an interest in exploring how these devices operate with much shorter channels on the submicron scale. In this thesis I show a practical route towards minimization of channel length of the transistor using traditional photolithography, enabling a large scale utilization. The fabrication of such transistors using two types of conducting polymers is described here. The first type is a commercial solution-processed spin-coated poly(dioxyethylenethiophene):poly(styrene sulfonate) PEDOT:PSS. The short channel length is exploited to support easy in situ electropolymerization of poly(dioxyethylenethiophene):tetrabutyl-ammonium hexafluorophosphate PEDOT:PF\textsubscript{6} and other counter-ions. I further explore OECT application on a flexible substrate, while also researching conductive polymer based electrochemical sensors. Then, OECT alternatives are discussed, for applications where higher speed is required. A durable electrode material in form of titanium nitride is introduced, together with a chemically stable encapsulation material - aluminium nitride in combination with Parylene-C. Finally, manuscripts dedicated to microfluidics are presented with the aim of directing research and development into the area of lab-on-chip technologies, which implement sensors into microfluidics and thus form an important diagnostic area.
Organic electrochemical transistors, microfabrication, electrochemical polymerization, conductive polymers, flexible device, microfluidics, sensors
Date of defence
10.12.2025
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Process of defence
Disertační práce Ing. Brodského se zaměřuje na originální výzkum v oblasti organických elektrochemických tranzistorů (OECT), zejména na jejich materiálové modifikace a možnosti využití v senzorových aplikacích až po jejich aplikaci v komplexním řešení typu lab-on-chip. Téma disertační práce je mimořádně aktuální, neboť organické elektrochemické tranzistory (OECT) představují jednu z nejprogresivnějších oblasti současné bioelektroniky. Zvolený směr výzkumu je plně v souladu s aktuálními trendy v oblastech elektrotechniky a elektrosenzoriky. Stanovené cíle byly také splněny. Výsledky práce mají významný dopad na rozvoj oboru organické bioelektroniky i potenciál pro praktické uplatnění. Vyvinuté technologie umožňují realizaci biokompatibilních implantovatelných senzorů, flexibilních diagnostických zařízení a integraci OECT do mikrofluidních systémů typu lab-on-chip. Z práce je patrné, že dosažené výsledky přispívají k posílení mezinárodní pozice českých výzkumných institucí v oblasti bioelektroniky a materiálového inženýrství. V průběhu obhajoby student prokázal hluboké znalosti ve zkoumané problematice. Na dotazy oponentů a dalších členů komise odpověděl výborně.
Language of thesis
English
Faculty
Středoevropský technologický institut VUT
Department
Central European Institute of Technology BUT
Study programme
Advanced Materials and Nanosciences (CEITEC-AMN-CZ-P)
Composition of Committee
prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (předseda) doc. Ing. Jana Drbohlavová, Ph.D. (místopředseda) doc. Ing. Tomáš Syrový, Ph.D. (člen) Mgr. Petr Jakubec, Ph.D. (člen) Ing. Alexandr Otáhal, Ph.D. (člen)
Supervisor’s reportdoc. Ing. Imrich Gablech, Ph.D.
Reviewer’s reportMgr. Petr Jakubec, Ph.D.
Reviewer’s reportdoc. Ing. Tomáš Syrový, Ph.D.
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová