bakalářská práce

Návrh atomárního zdroje uhlíku pro přípravu grafenových vrstev v podmínkách UHV

Text práce 5.41 MB Příloha 2.37 MB

Autor práce: Ing. Matěj Horáček

Ak. rok: 2012/2013

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

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

Abstrakt:

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem atomárního zdroje uhlíku pro přípravu grafenových vrstev v podmínkách ultravysokého vakua. V první části práce je stručně popsána problematika tvorby epitaxních vrstev, teorie atomárních svazků a teorie sublimace. Druhá část bakalářské práce je věnována grafenovým vrstvám, zejména pak jejich přípravě metodou molekulární svazkové epitaxe. Třetí část práce se stručně zabývá detekcí atomárních svazků uhlíku. Praktická část této bakalářské práce je věnována návrhu a konstrukci vysokoteplotního atomárního zdroje uhlíku. V závěru práce jsou pak diskutovány dosažené výsledky.

Klíčová slova:

ATOMÁRNÍ ZDROJ, TERMÁLNÍ SVAZKY ATOMŮ UHLÍKU, GRAFEN, MBE, RŮST ULTRATENKÝCH VRSTEV, UHV, C-MBE

Termín obhajoby

19.06.2013

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN)

Složení komise

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)

Student se v rámci bakalářské práce aktivně podílel na realizaci návrhu vysokoteplotního atomárního zdroje pro depozici grafenu v UHV podmínkách. V rámci bakalářské práce byla provedena rešeršní studie aplikace uhlíkových atomárních svazků o nízké energii (0,1-1 eV). Byl vyhotoven 3D model vysokoteplotního zdroje atomárních svazku uhlíku a současně byla vyhotovena kompletní výkresová dokumentace. Dle vyhotoveného návrhu byl zdroj realizována. Práce studenta byla intenzivní, samostatná a přesahovala rámec zadání. Proto lze konstatovat, že student splnil všechny úkoly zadání, projevoval nadměrný zájem o danou problematiku a při práci si počínal snaživě.
Kritérium hodnocení Známka
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 B
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Práce Matěje Horáčka se zabývá konstrukcí napařovací cely pro ne zcela běžný materiál a účel – depozice grafenu. Práce je členěna do čtyř kapitol a je přehledná, snad jen kapitola 2.3 by měla být umístěna více vpředu. Teoretický základ se omezuje na popis jevů bezprostředně souvisejících s prací, což kvituji s povděkem. Práce obsahuje jen několik překlepů a gram. chyb, vytkl bych práci s citacemi (např. 27 ani 28 neobsahují avizované tvrzení o parciálních tlacích). Autor občas používá neobvyklá slovní spojení („materiál zájmu“, „depozice atomárních svazků“, „rozlehlé vrstvy“ atd.). U převzatých obrázků je lepší odkazovat na původní práce (obr. 1.3), a nepřejímat chyby autorů (obr. 2.7 bez popisku nedává smysl, obr. 2.8 má „neviditelnou“ chybovou úsečku, u obr. 2.9 chybí z-osa atd.).  Občas se objeví vágní formulace („plyn je pod svou kritickou teplotou“, vysvětlení funkce měřiče tloušťky, popis Ramanovské spektroskopie).
Vztah 1.7 je s ohledem na obr. 1.5 špatně (úhel má být od normály), stejně tak vztah 1.19 nedává smysl – pokud je pravděpodobnost ulpění na povrchu 0 (f=0) pak W=0? Vektory reciproké mřížky na obr. 2.3 jsou zakresleny špatně. Kolimační trubice snižuje množství atomů vycházejících ze zdroje, což však nemusí mít za následek snížení depoziční rychlosti.
Celkové vyznění práce je více než dobré, přestože se jedná o konstrukčně zaměřenou práci, autor pojal zadané téma komplexně a věnoval se i fyzice v pozadí. S ohledem na výše uvedené drobné nedostatky hodnotím B.

1.    V práci je zmíněna potřeba vysokého výkonu dodávaného na vlákno, avšak nikde není vyčíslena žádná hodnota – můžete provést přibližný výpočet výkonu, který bude potřeba k žhavení vlákna na požadovanou teplotu?

2.    Můžete objasnit tvrzení se str. 21, že k preferenční sublimaci Si dochází „jelikož křemík má nižší tlak nasycených par než uhlík“? Podle mě je toto tvrzení nesprávné, navíc oba dva uvedené odkazy nabízejí jiné vysvětlení.
Kritérium hodnocení Známka
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 A
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

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová