Bachelor's Thesis

Preparation and characterization of MoS2 thin films

Final Thesis 6.37 MB

Author of thesis: Ing. Renáta Tomková

Acad. year: 2014/2015

Supervisor: Ing. Miroslav Bartoš, Ph.D.

Reviewer: Ing. Radim Zahradníček, Ph.D.

Abstract:

This thesis deals with topological insulators, which are described by the quantum spin Hall effect, as well as on semiconductors, where the band structure of semiconductors and more specifically mentioned unipolar transistor MOSFET is explained. There are also mentioned primarily 2D materials and in particular of MoS2. Topic focuses on its structure, the electric properties, the use and preparation by using micromechanical exfoliation. In the last chapter it is described how to prepare MoS2 structures and their analysis. Structural properties of this material were measured by the AFM and Raman spectroscopy. The experimental part there are illustrative photograph of MoS2 taken with an optical microscope and spatial structures created by AFM.

Keywords:

MoS2, semiconductors, topological insulators, 2D structures, exfoliation, Raman spectroscopy.

Date of defence

25.06.2015

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaDznamka

Grading

D

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
Ing. Miroslav Bartoš, Ph.D.

Bakalářská práce se zabývá přípravou tenkých vrstev sulfidu molybdeničitého metodou mechanické exfoliace. Její teoretická část však byla mnohem širší a úkolem bylo provést rešerši a sepsat stručně informace rovněž i o polovodičích a topologických izolátorech. Studentka po patřičném zaškolení pracovala převážně samostatně a vzniklé problémy řešila rovněž samostatně nebo na základě krátkých diskuzí.
Přestože experimentální část vypadá jednoduše, bylo třeba při jejím vypracování prokázat značnou zručnosti a trpělivosti, protože připravit kvalitní tenké vrstvy exfoliací je obtížné a v porovnání s grafenem, složitější struktura sulfidu molybdeničitého situaci dále komplikuje.
Bakalářskou práci hodnotím stupněm B.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
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 B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Radim Zahradníček, Ph.D.

Bakalářská práce studentky Renáty Tomkové je zaměřena na přípravu a charakterizaci sulfidu molybdeničitého (MoS2).
Samotnou práci tvoří čtyři části. První tři kapitoly jsou součástí rešeršní studie zaměřené na vlastnosti a použití topologických izolátorů, polovodičů a samotného MoS2. Tyto kapitoly, především však kapitola zabývající se vlastnostmi MoS2 bohužel často postrádá podložení jakýmikoli adekvátními zdroji. Jako příklad může posloužit popis metody přípravy vrstev MoS2 pomocí lithiace, která je uvedena sice správně, ale nepochybně nebyla vlastní prací autorky. Významným problémem v této kapitole, jsou i přejaté obrázky, které mají často anglicky psané popisky absentující jakýkoliv českých vysvětlivek a to ani v popisku obrázku.
Závěrečnou kapitolu tvoří samotná experimentální činnost autorky, ve které popisuje přípravu vrstev MoS2 exfoliací a jejich charakterizaci pomocí optické mikroskopie, AFM  a Ramanovy spektroskopie. Z práce není bohužel patrné, kolikrát byly jednotlivé experimenty opakovány a zda by si vzhledem k očekávanému přínosu práce nezasloužily statistického zpracování vlivu předúpravy substrátu před přenosem na vlastnosti výsledné vrstvy.
Předložená bakalářská práce splnila všechny cíle zadání, avšak pro formální i věcné chyby nelze hodnotit známkou výbornou, ale velmi dobrou.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. Na straně 23 autorka tvrdí, že lze v MoS2 dosáhnout vysokých hodnot absorbance světla. Můžete tedy uvést, jakých hodnot lze dosáhnout?
  2. Autorka na straně 20 tvrdí že, elektrická vodivost MoS2 je 200 – 500 cm2V-1s-1 , avšak jednotka podle dostupné literatury přísluší mobilitě. Je možné mobilitu a vodivost zaměnit, není-li, můžete pak popsat rozdíl mezi nimi?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová