Bachelor's Thesis

Characterization of nanostructures by the near-field optical microscopy (SNOM)

Final Thesis 800.74 kB

Author of thesis: Ing. Lenka Pagáčová

Acad. year: 2009/2010

Supervisor: Ing. David Škoda, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D.

Abstract:

The bachelor theses is aimed to the characterizaton of nanostructures by scanning near-field optical microscopy (SNOM). There is a presentation of physical principles of SNOM and the description of the experimental set-up of the microscopy. The experimental part discusses the results of  determination of transmission coefficient  and characterizaton of the lithography structures prepared by focused ion beam etching method.

Keywords:

SNOM, near-field, evanescent waves, light scattering, probe

Date of defence

17.06.2010

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

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)

Supervisor’s report
Ing. David Škoda, Ph.D.

Slečna Lenka Pagáčová pracovala na své bakalářské práci pilně a svědomitě. Jejímu úspěšnému zvládnutí, zahrnující zaučení a velmi časově náročné měření na mikroskopu blízkého pole NTegra Solaris, věnovala dostatek úsilí a snahy. Oceňuji především samostatnost během experimentální části, která spočívala v měření určitých optických vlastností definovaných struktur, a zájem o  danou problematiku. Naměřená a zpracovaná data jsou přínosem pro nově zavedenou mikroskopii blízkého pole na ÚFI FSI VUT v Brně.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
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 B

Grade proposed by supervisor: A

Autorka se ve své práci zaměřuje na měření optických vlastností kovových struktur pomocí mikroskopie blízkého pole (SNOM). Nejprve se věnuje popisu metody SNOM, dále uvádí výsledky měření průchodu světla děrami různých tvarů a hloubek vyleptanými do chromové a zlaté tenké vrstvy připravené na křemenném skle. Z textu vyplývá, že autorka problematiku měření metodou SNOM zvládla a prokázala i odhodlání výsledky nějakým způsobem analyzovat. Práce je napsána povětšinou srozumitelně, přestože se někdy neubránila nepřesným formulacím. Některá vysvětlení fyzikálních principů působí dojmem, že autorka si jejich pochopením není úplně jistá. Bohužel, chybí i jasnější formulace zdůvodnění, proč byly prováděny experimenty právě s těmi strukturami, jež jsou v práci popsány, a co si od výsledků autorka slibuje. Práce trpí i množstvím překlepů.
Některé obsahové nedostatky jsou uvedeny v následujícím:
1. Str. 4, odst. 2: Chyby v typografii anglických slov „thesis“ a „characterization“. V anglickém překladu se objevují „nešikovné“ formulace, např.: “The experimental part discusses the results…“.
2. Str. 9, 1. odst.,5. ř.: První světelný mikroskop byl sestrojen Hansem Janssenem a jeho synem Zachariasem.
3. Str. 10, 3. odst., 6. ř.: Rozložení intenzity bodového zdroje, jehož světlo prochází kruhovou aperturou, není způsobeno interferencí, ale difrakcí.
4. Str. 14, vztahy (5)-(13): Příčiny podmínek spojitosti funkcí a spojitosti derivací nejsou bezprostředně vidět. Dále z očíslování vztahů zřejmě nepozorností vypadla čísla (9)-(11).
5. Str. 15, 3. odst., 2. ř.: Je matoucí hovořit o vektoru elektrické intenzity jako o složce.
6. Str. 15, vztah (18): Není nutné jej znovu uvádět, když lze použít odkazu na vztah (4).
7. Str. 16, vztah (21): U odmocniny v argumentu exponenciální funkce mělo být uvedeno namísto imaginární jednotky „i“ výraz „–z“, kde z je z-ová poloha bodu, ve kterém vektor intenzity elektrického pole počítáme.
8. Str. 16, 2. odst., 8. ř.: Termín „elektron se volně šíří, avšak s menší amplitudou“ není fyzikálně vhodný. Dále na obr. 8 nejsou uvedeny hustoty pravděpodobnosti, ale reálné nebo imaginární části vlnové funkce. Navíc, podle obrázku je vlnové číslo za bariérou podstatně větší než vlnové číslo před bariérou, což není vzhledem ke stejné hodnotě potenciálu v obou oblastech možné.
9. Str. 16, 3. odst.: Text zde není srozumitelný.
10. Str. 18, 3. odst., 8. ř.: Není jasné, co se rozumí výrazem „dostatečné vyhodnocení signálu“.
11. Str. 21, 1. odst., 5. ř.: Není zřejmé, co se myslí vyjádřením „vliv zrcadlení“.
12. Str. 28, 3. odst., 4. ř.: Chybí „ho“ ve slovním spojení „klesá průchod dopadající světla“. Avšak výraz „klesá průchod dopadajícího světla“ není příliš fyzikální.
13. Str. 28, popiska obr. 21: Na základě čeho byl menší pokles transmise u zlata očekáván?
14. Str. 32, Literatura: Není zachován stejný způsob zápisu citací, např. v [7] je zmíněn titul autora, v [7] a [9] není stejné umístění čísla stránek, atd.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. Na str. 29 v 1. odstavci je uvedeno, že při hloubce proleptání 130 nm dochází k navýšení koeficientu transmise oproti mírně vyšším či nižším hloubkám a že „tento jev zatím nelze uspokojivě vysvětlit“. Byla měřena například drsnost dna děr, která by mohla mít vliv na rozptyl dopadajícího světla? Byly struktury vyrobeny a proměřeny znovu za účelem testu reprodukovatelnosti tohoto výsledku?
  2. Mohla byste několika větami shrnout, jak by se mohly výsledky dále využít?

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová