bakalářská práce

Příprava povrchů s difuzní bariérou pro studium počáteční fáze růstu polovodičových nanovláken

Text práce 5.17 MB

Autor práce: Ing. Michal Andrýsek

Ak. rok: 2015/2016

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

Oponent: Ing. Zuzana Lišková, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá přípravou povrchů s difuzními bariérami pro studium růstu germaniových nanodrátů. V práci je představen princip růstu polovodičových nanodrátů, úloha grafenu a oxidu hlinitého jako difuzních bariér při tomto růstu a jejich příprava. Grafen byl připraven metodou CVD a oxid hlinitý metodou ALD. Ukázalo se, že nanodráty na připravených vzorcích s difuzními bariérami nerostou.

Klíčová slova:

nanodráty, germanium, difuze, grafen

Termín obhajoby

23.06.2016

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaBznamka

Klasifikace

B

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. 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)

Michal Andrýsek přistupoval k vypracování své bakalářské práce zodpovědně. Podařilo se mu zvládnout práci na vakuové depoziční aparatuře, příkladně spolupracoval s Pavlem Procházkou na experimentech s depozicí grafénu. Připravené vzorky samostatně analyzoval na elektronovém mikroskopu. Text předložené práce je výsledkem zvýšeného úsilí studenta i školitele, práce poměrně přehledně ilustruje časovou i věcnou souvislost provedených experimentů.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
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

Známka navržená vedoucím: B

Bakalářská práce Michala Andrýska se zabývá přípravou povrchů s difuzní bariérou pro studium růstu germaniových nanodrátů. Monovrstva grafenu a tenká vrstva oxidu hlinitého byly zvoleny, aby představovaly tuto bariéru.

V rešeršní studii student vysvětluje princip růstu germaniových nanovláken za pomoci zlatých kuliček a důležitost přítomnosti difuzních bariér. Dále v této části osvětluje princip výroby grafenu depozicí z plynné fáze. Experimentální část se poté věnuje především přípravě grafenu metodou depozice z plynné fáze na germaniu. Chybí zde (jako v celé práci u všech použitých přístrojů) zmínka o tom, kde byl tento růst realizován. Pokud v aparatuře na ÚFI, tak se domnívám, že v rámci této bakalářské práce byl učiněn první pokus o růst grafenu na germaniových substrátech v našich podmínkách. To samozřejmě s sebou nese nutnost zvýšeného úsilí při hledání vhodných parametrů pro růst a dosažený úspěch lze hodnotit pouze kladně. V další části jsou učiněny pokusy o růst germaniových ostrůvků a také nanovláken s použitím zlatých kuliček na vyrobeném grafenu a na vrstvě oxidu hlinitého. Zde, jak je v práci zmíněno, je třeba vhodné parametry pro růst teprve hledat.

Řazení podkapitol ke konci experimentální části na mne působí trochu zmateně a není jasné, jestli tyto kroky na sebe navazují. Použití vrstvy Al2O3 jako difuzní bariéry zde působí jako něco navíc, co ani nemá místo pro hlubší okomentování v teoretické části. V práci se na mnoha místech vyskytují nešikovné formulace či věty, v nichž chybí zájmena a části textu se tak stávají obtížně čitelnými. Také se objevují překlepy (např. hned na str. 2 „eletornika“ místo „elektronika“, na str. 7 „arna“ místo „zrna“), úplně zde chybí vysvětlení zkratek PVD a CVD na str. 3. Obrázek 2.3 je zřejmě převzatý a není náležitě ocitován; obrázky 2.2, 2.4 a 2.7 nejsou v češtině a odkaz na obrázek 2.1 v textu zcela chybí. Úprava jasu a kontrastu obrázků z rastrovacího elektronového mikroskopu by, pro lepší viditelnost, byla vhodná. Také by bylo příhodné odečíst pozadí v datech získaných měřením Ramanovy spektroskopie. Není také jasné, zda byla ověřena homogenita vrstvy na větší ploše (např. rastrovací Ramanovou spektroskopií).

I přes uvedené nedostatky a nejasnosti musím konstatovat, že zadané cíle práce byly z větší části splněny. Výsledky práce budou přínosné jak pro další výzkum růstu grafenu na germaniu, tak pro růst nanovláken.
Kritérium hodnocení Známka
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 B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Otázky k obhajobě:
  1. 1. Je možné či vhodné použít jako difuzní bariéru grafen vytvořený na mědi, který je následně přenesen na germaniový substrát? Pokud ne, tak proč?
  2. 2. Mohl byste lépe vysvětlit princip rozptylu fotonů při měření Ramanovy spektroskopie na grafenu? V tomto případě nesouvisí tak úplně s vibračními a rotačními stavy molekul.
  3. 3. Volbou vhodnějších parametrů při zobrazení grafenu v rastrovacím elektronovém mikroskopu je možné získat lepší kontrast grafenu vůči substrátu a zviditelnit ho tak. Které parametry by bylo vhodné upravit?

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová