Bachelor's Thesis

Low Energy Ions Scattering analysis of graphene layers prepared by CVD technology

Final Thesis 2.25 MB

Author of thesis: Ing. Pavel Bábík

Acad. year: 2015/2016

Supervisor: doc. Ing. Stanislav Průša, Ph.D.

Reviewer: prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on the analysis of graphene samples by the Low Energy Ion Scattering (LEIS). The production of graphene layers is realized by the Chemical Vapor Deposition method (CVD) on the Institute of Physical Engineering. Analysis of the  samples is taken place in the Central European Institute of Technology (CEITEC) by Qtac 100. The aim of this bachelor thesis is to optimize of technology in order to reduce contaminants in the graphene layer.

Keywords:

graphene, CVD method, LEIS, contaminations, defects

Date of defence

23.06.2016

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. 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)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)

Pan Bábik splnil zadání bakalářské práce ve všech jednotlivých bodech. Osvojil si teoretické základy metody rozptylu nízkoenergiových iontů a naučil se samostatně pracovat na spektrometru Qtac 100. Analyzoval několik zásadních vzorků grafenu a výsledky jeho analýz byly úspěšně využity v optimalizaci technologie výroby CVD grafenu na domácím pracovišti. Nadto provedl srovnávací analýzy grafenových vzorků s komerčně dostupným produktem. Účastnil se výroby a přenosu CVD grafenu na cílový substrát.
Autor práce při řešení zadání projevil dobrou orientaci v literatuře a prokázal schopnost komunikace s odborníky na růst grafenu, pracoval samostatně a iniciativně. Absolutní kvantifikace kontaminací pomocí měření kalibračních vzorků nebyla provedena. Kvantifikace kontaminací železa a cínu byla stanovena relativně vzhledem k dříve publikovaným výsledkům, což bylo z pohledu optimalizace technologie výroby a přenosu grafenu dostačující.
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

Bakalářská práce Pavla Bábíka se zabývá analýzou nečistot na grafénu pomocí rozptylu nízkoenergiových iontů. Práce je pěkně zpracována, čtení narušují jen občas nepřesná vyjádření („hodnota rozpustnosti měděné fólie“) a několik nedoladěných nepřesností v textu (na Str. 4 odkaz na 1.2 místo 1.3, str. 5 nevysvětlené veličiny v rovnici 1.1). S tvrzením „z rovnice 3.16 lze kvantitativně určit složení vzorku“ se nemohu ztotožnit. Popis os u grafů by mohl být ve stejném jazyce jako práce (zejména s ohledem na fakt, že grafy nejsou přejaté, Obr. 4.3 atd.). V sekci „Literatura“ student zbytečně používá data a značení vztahující se k online zdrojům, přestože citované zdroje online nejsou. Z práce je zřejmé, že student vhodně plánoval experimenty a vyvozuje z nich relevantní závěry. K jednoduchému čtení a orientaci v experimentální části by výrazně pomohla tabulka shrnující jaký vzorek byl měřen a dosažené výsledky (stejné názvy podkapitol u různých vzorků moc přehlednosti nepřispívají). Uvedené výtky nejsou nijak závažné, práce se mi líbila a doporučuji ji k obhájení.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. 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 A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. V práci se opakovaně tvrdí, že odprašováním dojde k odstranění grafénu s odkazem na spektra před a po této proceduře (např. Obr. 4.2, 4.5), navíc s poznámkami v textu „spektrum po odprášení obsahuje ještě malé množství uhlíku“. Nezasvěcenému však připadají píky C v obou spektrech stejné, a tudíž se nabízí otázka co Vás k tomuto závěru vede?
  2. Jaký je princip čištění vzorku atomárním kyslíkem?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová