Detail projektu

In-situ Kelvinova sondová mikroskopie grafenového nanosenzoru při různých relativních vlhkostech

Období řešení: 01.01.2017 — 31.12.2019

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty

- plně financující (2017-01-25 - 2019-12-31)

O projektu

Primárním cílem tohoto projektu je použít Kelvinovu sondovou mikroskopii (KPFM) při mapování povrchového potenciálu v blízkosti nanosenzoru relativní vlhkosti na bázi grafen/SiO2/Si během jeho činnosti. Z aplikačního hlediska tato práce umožní lépe porozumět rozložení elektrického potenciálu a šíření náboje (jeho ztrátám) v blízkosti nanosenzoru v reálných podmínkách a tuto znalost využít pro návrh budoucích nanosenzorů. Z teoretického hlediska však navíc uvedená konfigurace atomárního silového mikroskopu (AFM) a nanosenzoru umožní získat informaci o vodním menisku kondenzujícím mezi hrotem AFM a povrchem grafenu resp. SiO2, což by mohlo vnést jasno do současných odlišných teoretických a experimentálních závěrů týkajících se silových a rozměrových poměrů vody v extrémních podmínkách nanoobjemů.

Popis anglicky
The primary aim of this project is to use the Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM) by mapping the surface potential close to the relative humidity nanosensor based on graphene/SiO2/Si during its work. From the application point of view, the work will allow better understanding of electric potential and charge propagation (its losses) near the nanosensor in real conditions and utilization of this knowledge for future sensor design. Moreover, from the theoretical point of view, the mentioned assembly of Atomic Force Microscopy (AFM) and nanosensor will enable to obtain the information about water meniscus condensing between the AFM tip and graphene, SiO2 surface, respectively, that could explain the differences in present theoretical and experimental results related to force and dimension rates of water in extreme conditions of nanovolumes.

Klíčová slova
Kelvinova sondová mikroskopie, grafen, relativní vlhkost, senzor

Klíčová slova anglicky
Kelvin Probe Force Microscopy, graphene, relative humidity, sensor

Označení

17-21413S

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Bartošík Miroslav, doc. Ing., Ph.D. - hlavní řešitel

Útvary

Příprava a charakterizace nanostruktur
- příjemce (01.01.2017 - nezadáno)

Výsledky

MACH, J.; PROCHÁZKA, P.; BARTOŠÍK, M.; NEZVAL, D.; PIASTEK, J.; HULVA, J.; ŠVARC, V.; KONEČNÝ, M.; KORMOŠ, L.; ŠIKOLA, T. Electronic transport properties of graphene doped by gallium. NANOTECHNOLOGY, 2017, vol. 28, no. 41, p. 1-10. ISSN: 0957-4484.
Detail

KONEČNÝ, M.; BARTOŠÍK, M.; MACH, J.; ŠVARC, V.; NEZVAL, D.; PIASTEK, J.; PROCHÁZKA, P.; CAHLÍK, A.; ŠIKOLA, T. Kelvin Probe Force Microscopy and Calculation of Charge Transport in a Graphene/Silicon Dioxide System at Different Relative Humidity. ACS APPL MATER INTER, 2018, vol. 10, no. 14, p. 11987-11994. ISSN: 1944-8244.
Detail

REDONDO, J.; TELYCHKO, M.; PROCHÁZKA, P.; KONEČNÝ, M.; BERGER, J.; VONDRÁČEK, M.; ČECHAL, J.; JELÍNEK, P.; ŠVEC, M. Simple device for the growth of micrometer-sized monocrystalline single-layer graphene on SiC(0001). JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A, 2018, vol. 36, no. 3, p. 031401-1 (031401-6 p.)ISSN: 1520-8559.
Detail

NEZVAL, D.; BARTOŠÍK, M.; MACH, J.; PIASTEK, J.; ŠVARC, V.; KONEČNÝ, M.; ŠIKOLA, T. Density functional study of gallium clusters on graphene: electronic doping and diffusion. Journal of Physics Condensed Matter, 2020, vol. 33, no. 2, p. 1-7. ISSN: 1361-648X.
Detail

PRŮŠA, S.; BÁBÍK, P.; ŠIKOLA, T.; BRONGERSMA, H. Quantitative analysis of calcium and fluorine by high-sensitivity low-energy ion scattering: Calcium fluoride. Surface and Interface Analysis, 2020, vol. 52, no. 1, p. 1000-1003. ISSN: 0142-2421.
Detail

BARTOŠÍK, M.; MACH, J.; PIASTEK, J.; NEZVAL, D.; KONEČNÝ, M.; ŠVARC, V.; ENSSLIN, K.; ŠIKOLA, T. Mechanism and Suppression of Physisorbed-Water-Caused Hysteresis in Graphene FET Sensors. ACS Sensors, 2020, vol. 5, no. 9, p. 2940-2949. ISSN: 2379-3694.
Detail

MACH, J.; PIASTEK, J.; MANIŠ, J.; ČALKOVSKÝ, V.; ŠAMOŘIL, T.; FLAJŠMANOVÁ, J.; BARTOŠÍK, M.; VOBORNÝ, S.; KONEČNÝ, M.; ŠIKOLA, T. Low temperature selective growth of GaN single crystals on pre-patterned Si substrates. Applied Surface Science, 2019, vol. 497, no. 143705, p. 1-7. ISSN: 0169-4332.
Detail

Odpovědnost: Bartošík Miroslav, doc. Ing., Ph.D.