Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Doctoral Thesis
Author of thesis: Ing. Veronika Stará, Ph.D.
Acad. year: 2025/2026
Supervisor: prof. Ing. Jan Čechal, Ph.D.
Reviewers: prof. dr hab. Grazyna Antczak, Prof. Dr. Markus Lackinger
Molecular thin-films are an important part of modern nanoelectronic devices. Their properties can be tailored through controlled assembly and interface engineering. Achieving well-defined molecular systems for tuning interface properties requires a thorough understanding of molecule–substrate interactions and interface formation. This thesis focuses on the investigation of the structural and electronic properties of molecular thin-films on graphene and metallic substrates. First, graphene grown on SiC is characterized, including buffer layer, single layer graphene (SLG), and quasi-free-standing monolayer graphene (QFMLG). Raman spectroscopy and LEEM are combined to assess graphene quality and to identify surface regions for reliable studies of molecular systems on top. The second part focuses on the self-assembly of organic molecules (BDA, BTB, TCNQ, HM-TP, and 5A) on Ag(100) under UHV conditions, utilizing LEEM, STM, XPS, and UPS. The structural and electronic properties of BDA layers are controlled via deprotonation process induced by thermal annealing or electron-beam and X-ray irradiation. BDA and HM-TP thin-films are then investigated on graphene substrates to compare their behaviour with that on Ag(100). The last part focuses on heteromolecular systems based on 5A combined with BDA, BTB, and TCNQ. They provide extended control over interface properties through the molecular ratio of the blends. Moreover, the work addresses the electronic properties of molecule–metal interfaces, focusing on work function control and energy-level alignment, to demonstrate that these properties can be tuned via kinetic control of molecular layer structure.
molecular self-assembly, organic semiconductors, energy level alignment, BDA, 5A, BTB, HM-TP, TCNQ, grafen, LEEM, STM, PES
Date of defence
04.06.2026
Result of the defence
Defended (thesis was successfully defended)
Process of defence
Disertační práce Ing. Veroniky Staré se zabývá studiem strukturních a elektronických vlastností tenkých molekulárních vrstev na grafenu a kovových substrátech. V první části je charakterizován růst grafenu na SiC pomocí Ramanovy spektroskopie a LEEM, které slouží k hodnocení kvality grafenu a identifikaci vhodných oblastí pro další výzkum. Druhá část je zaměřena na samouspořádávání organických molekul na povrchu Ag(100) a na studium vlivu deprotonace na jejich strukturní a elektronické vlastnosti s využitím metod LEEM, STM, XPS a UPS. Vybrané molekulární vrstvy jsou následně zkoumány také na grafenových substrátech a jejich chování je porovnáno s vrstvami na Ag(100). Závěrečná část práce se věnuje heteromolekulárním systémům a elektronickým vlastnostem rozhraní molekula–kov, přičemž ukazuje, že změnou složení vrstev a řízením kinetiky jejich růstu lze cíleně ovlivňovat vlastnosti těchto rozhraní. Výsledky disertace ukazují, že je možné připravovat molekulární vrstvy s řízenými strukturními a elektronickými vlastnostmi. Zároveň demonstruje, jak lze tyto vlastnosti upravovat, tak, aby vyhovovaly specifickým požadavkům dané aplikace. Tyto výsledky také poskytují základ pro další výzkum technologicky významných rozhraní a přispívají k rozvoji tohoto oboru. Disertační práce ukazuje, že studentka je dobře připravena k samostatné vědecké práci, produktivnímu výzkumu a kritickému hodnocení vědeckých výsledků. Výsledky prezentované v disertační práci byly publikovány v osmi článcích v renomovaných mezinárodních časopisech, přičemž v jednom z nich je kandidátka uvedena jako první autor. V průběhu obhajoby studentka prokázala výborné znalosti ve zkoumaném oboru. Na dotazy komise a oponentů odpověděla 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. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda) prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (místopředseda) prof. Ing. Jan Čechal, Ph.D. (člen) prof. dr hab. Grazyna Antczak (člen) Prof. Dr. Markus Lackinger (člen)
Supervisor’s reportprof. Ing. Jan Čechal, Ph.D.
Reviewer’s reportprof. dr hab. Grazyna Antczak
Reviewer’s reportProf. Dr. Markus Lackinger
Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová