Bachelor's Thesis

Preparation of graphene layers by MBE

Final Thesis 6.52 MB

Author of thesis: Ing. Martin Čalkovský

Acad. year: 2014/2015

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

Reviewer: doc. Ing. Petr Bábor, Ph.D.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with growth of graphene by molecular beam epitaxy (MBE). The theoretical section explains the preperation, properties, and detection methods of the material graphene, and the MBE method of graphene preparation is discussed in detail. In the experimental section, optimization of the sublimation carbon source and its properties are shown. Further experiments dealing with the preparation of graphene on Cu and Ge substrates are also described. The presence of graphene structures is proven by Raman spectroscopy.

Keywords:

MBE GRAPHENE, SUBLIMATION CARBON SOURCE, GERMANIUM, COPPER, RAMAN SPECTRUM OF GRAPHENE, HOPG FILAMENT

Date of defence

24.06.2015

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

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)
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.

Student se v rámci bakalářské práce aktivně podílel na optimalizaci sublimačního zdroje  atomů uhlíku. V rámci bakalářské práce byla provedena rešeršní studie růstu grafénových vrstev metodou MBE. Byla provedena charakterizace zdroje atomů uhlíku.  Byly provedeny experimenty za účelem růstu grafenových vrstev na substráty Cu, Ge v UHV podmínkách. Tyto vrstvy byly analyzovány užitím ramanovy spektroskopie. Proto lze konstatovat, že student splnil všechny úkoly zadání, projevoval nadměrný zájem o danou problematiku a při práci si počínal snaživě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
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 B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
doc. Ing. Petr Bábor, Ph.D.

Bakalářská práce se zbývá možnostmi přípravy grafenu pomocí molekulární svazkové epitaxe a chemické depozice z plynné fáze. V práci jsou rovněž popsány způsoby detekce atomárních svazků, které byly využity při testování dříve vyvinutých efuzních cel. Pomocí těchto cel bylo provedeno několik úspěšných depozicí grafenu na dva různé substráty. Kvalita vytvořeného grafenu byla testována pomocí Ramanova mikroskopu.
Bakalářská práce obsahuje řadu experimentálních dat, které jsou přehledně uspořádána a jednotlivé experimenty jsou podrobně diskutovány. Práce obsahuje některé věcné chyby a neúplnosti. Ty nejzásadnější jsou formulovány v otázkách na autora. I přes tyto drobné výhrady je práce jako celek zdařilá a srozumitelná. Doporučuji ji proto k obhajobě a navrhuji hodnocení stupněm A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. 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
Topics for thesis defence:
  1. Na straně 22 je uvedeno, že na základě vyhodnocení provedeného měření teploty grafitového vlákna, není možné vlákno ohřát nad teplotu 2034 °C. Přitom tato hodnota teploty je uvažována pro nekonečný proud tekoucí vláknem. Současně se dále tvrdí, že je možné teplotu vlákna zvýšit snížením jeho průměru. Vysvětlete, prosím na základě jakých úvah, jste dospěl k těmto závěrům.
  2. Na straně 15 uvádíte, že všechny hmotnostní analyzátory fungují na stejném principu, jaký princip máte konkrétně na mysli a jak je uplatněn v „elektrickém“ hmotnostním analyzátoru, který uvádíte mezi příklady hmotnostních analyzátorů?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová