Bachelor's Thesis

The graphene structures suitable for field effect transistors

Final Thesis 8.43 MB

Author of thesis: Ing. Markéta Kurfürstová

Acad. year: 2013/2014

Supervisor: doc. Ing. Jindřich Mach, Ph.D.

Reviewer: doc. Ing. Miroslav Bartošík, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis is focused on preparation of graphene structures suitable for field
effect transistors. In the first section, graphene is characterized in terms of its properties
and prepataion methods. The second part sums up semiconductor technology, focusing
on transistors with graphene layer. Next, electron beam litography method is presented,
which had been used for preparation of the structures. Finally, an experimental procedure
of graphene structures manufacture is described.

Keywords:

graphene, transistor, FET, electron beam litography, semiconductors

Date of defence

25.06.2014

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Physical Engineering

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)
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)

Supervisor’s report
doc. Ing. Jindřich Mach, Ph.D.

Studentka se v rámci bakalářské práce aktivně podílela na realizaci struktur vhodných pro přípravu polem řízených tranzistorů s vodivou polykrystalickou grafenovou vrstvou. V rámci bakalářské práce byly připraveny grafenové vodivé kanálky pomocí elektronové litografie. Studentka samostatně zvládla proces elektronové litografie. Takto připravené struktury na SiO2 byly měřeny pomocí Ramanovy spektroskopie. Výsledky byly prezentovány ve formě posteru na konferenci International Summer School on Physics at Nanoscale 9th (2014). Studentka se podílela na úspěšném řešení projetu IMPI. Práce studentky byla snaživá a intenzivní. Lze tedy konstatovat, že studentka splnila všechny úkoly zadání, i když nedošlo k realizaci samotného měření struktur. Což bylo způsobenou převážně problém při hledání optimálních podmínek pro elektronovou litografii. Studentka projevovala nadměrný zájem o danou problematiku a při práci si počínala důsledně.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
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

Reviewer’s report
doc. Ing. Miroslav Bartošík, Ph.D.

Práce Markéty Kurfürstové je napsána jasnou a srozumitelnou formou. Teoretická část postupně uvozuje do problematiky fyzikálních principů grafenu a polovodičů a je zakončena z mého pohledu velmi zdařilou rešerší FE tranzistorů. V experimentální části jsou přehledně komentovány jednotlivé kroky výrobního postupu. Hledání optimálních parametrů a jejich zdůvodnění je logické, podložené fakty a zdokumentované názornými ukázkami natolik dobře, že práce může významně pomoci všem, kteří by se podobnou problematikou zabývali. V závěru práce bych uvítal jednoznačnější komentář ke splnění/nesplnění dílčích cílů zadání a případné zdůvodnění časové prodlevy. Celkově práci považuji za výbornou.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
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 A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Na straně 32, obrázek 4.15 je zobrazena struktura kanálu po druhém litografickém kroku. Můžete prosím vysvětlit, co bylo důvodem změny geometrie elektrod (obrázek 4.15 a) oproti původní geometrii (obrázek 4.12)? Proč by místa neodstraněného rezistu v obrázku 4.15 b bránila ve vytvoření funkčních kontaktů pro měření transportních vlastností kanálu?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová