|
|
PROGRESS TOWARD THE DEVELOPMENT OF SINGLE NANOWIRE-BASED ARRAYS FOR GAS SENSING APPLICATIONS
Chmela, Ondřej ; Vrňata, Martin (oponent) ; Macák, Jan (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
This thesis presents the development of silicon-based platforms for selective integration of semiconducting metal oxide (MOX) nanostructures and their use as highly sensitive and selective elements for the detection of gas analytes in prospective mobile devices. Semiconducting MOX nanostructures, for instance nanowires, have proved better gas sensing properties including sensitivity, stability and to a certain extent also selectivity as compared to their bulk counterparts. The use of single (or few) nanowire structures connected in parallel has also shown to be the ideal architecture to achieve well-defined conduction channel easy to modulate by the gas-solid interactions. However, yet current methods for the integration of single nanowire structures in functional devices represent a technological challenge, with most of the methods needing the assistance of techniques, such as focused-ion beam (FIB), which restricts the scalability of the process and increases the cost and time of fabrication. In this context, this work is focused on the search and optimization of technological processes to fabricate gas sensing systems based on arrays of single semiconducting nanowires. In this thesis, three versions of electrode platforms were developed for the selective integration of single gas-sensitive metal oxide nanowires. State-of-the-art multistep throughput fabrication techniques, as well as electron-beam lithography (nanofabrication), were used as crucial fabrication technologies allowing the development of arrays with faced nanoelectrodes and other functional nanostructures. Results show the fabrication of electrode platform with faced nanoelectrodes (100 – 300 nm width) framed in narrow dielectric windows close to the nanowire diameter (100 – 200 nm approx.). These nanoelectrodes were used as both mechanical support to align the single nanowire, and electrical contacts to measure the electrical change along the nanowire during gas detection. Results also include the optimization of techniques for removal and redeposition of nanowires to achieve single nanowire interconnections in the array of parallel electrodes using an alternating electric field as a simple and effective technique for nanowires alignment (dielectrophoresis). The validation of these systems toward various gaseous species (oxidizing and reducing gases) was performed using non-functionalized and Pt-functionalized WO3 nanowires synthesized by aerosol-assisted chemical vapor deposition (AACVD) and backside ceramic heaters (with the operating temperature at 250 °C) assembled on TO-8 package. The sensing parameters of such systems showed better sensing responses in resistive regime to nitrogen dioxide (NO2) and ethanol (EtOH) than their counterparts based on multiple nanowire-based films. The last version of gas sensing systems developed in this thesis (described as third chip generation) includes a third insulated electrode buried under the gas sensitive nanowire for enhanced gas sensing regime. Gas sensing tests of this system to hydrogen (H2) and nitrogen dioxide (NO2) corroborated the enhanced functionality of these systems and the modulation of sensor response by applying external electrical stimuli on the buried electrode.
|
|
|
Transparentní klient-server komunikace pomocí HTTP
Chmela, Ondřej ; Zelený, Jan (oponent) ; Burget, Radek (vedoucí práce)
Dnešní webové aplikace jsou čím dál interaktivnější a uživatelsky komfortnější. To klade větší důraz na technologie umožňující komunikovat na pozadí se serverem, aniž by byl uživatel obtěžován neustálým obnovováním stránky nebo čekáním na stránku po dobu zpracovávání požadavku. Za tímto účelem jsou vyvíjeny nové technologie, které toto umožňují. Jednou z nich je WebSocket. Tato práce se zabýva popisem této technologie a její využití k vytvoření WebSocket serveru a knihovny pro obousměrné vzdálené volání procedur mezi klientem a serverem. Činnost je ověřena v demonstrační aplikaci.
|
|
|
Naprašování nitridových vrstev pro bioelektronické aplikace pomocí Kaufmanova iontového zdroje
Jarušek, Jaromír ; Chmela, Ondřej (oponent) ; Gablech, Imrich (vedoucí práce)
Tato práce se věnuje nitridovým vrstvám, jejich aplikacím v biomedicíně a depozicí chemickými metodami depozice z plynné fáze a fyzikálními metodami depozici z plynné fáze. Zaměřuje se především na přípravu tenkých vrstev nitridu titanitého reaktivním naprašováním s využitím dvou Kaufmanových zdrojů iontů. Vrstvy byly deponovány na křemíkové wafery a podložní mikroskopická sklíčka. Nadeponované vrstvy nitridu titanitého jsou charakterizovány rentgenovou difrakční analýzou, čtyřbodovou metodou měření vrstvového odporu a měřením křivosti pro zbytkové pnutí.
|
|
|
Characterization of sensitive nanomaterials for MOX gas sensors
Priščák, Juraj ; Gablech, Imrich (oponent) ; Chmela, Ondřej (vedoucí práce)
This thesis deals with one-dimensional (1D) and two-dimensional nanomaterials (2D) in terms of their utilization for new types of gas sensors. Thesis focuses on study of sensing elements for gas sensors based on semiconductor metal oxide materials (MOX) and their manufacturing technology. The objective of the thesis is the design and implementation of a sensing elements formed by selected nanomaterials based on the structure of interdigital electrodes. The result of the practical part of the thesis is the characterization and comparison of materials in terms of their detection parameters in the presence of selected test gases. The first part of thesis hierarchically defines chemoresistive gas sensor, characterizes and explains its operation principle. Second part studies 1D and 2D nanomaterials of sensing elements for MOX chemoresistive gas sensors, contains a research of their properties and describes their methods of manufacturing and implementation. The last part deals with the implementation of the sensitive layer of the sensor with selected nanomaterials, characterizes and compares their detection properties.
|
|
| |
|
|
Pokovování polyetylentereftalátu mědí a realizace vodivých struktur
Chmela, Ondřej ; Zatloukal, Miroslav (oponent) ; Starý, Jiří (vedoucí práce)
Obsahem této diplomové práce jsou metody předúprav a pokovování povrchu PET pro vytvoření měděné vodivé struktury a kontrolou kvality. Součástí je teoretický rozbor metod těchto metod. V teoretické části jsou rozebrány techniky chemické a fyzikální předúpravy povrchu, metody zvodivění povrchu substrátu, následného pokovení galvanickou mědí, zkoušky kontroly kvality pokovení a vzájemné přilnavosti vrstev. V experimentální části byly vybrány dvě metody předúprav a aplikovány na povrch polymerního materiálu. Vlastnosti předúprav byly vyhodnocovány pomocí metody mikroskopie atomárních sil a zjišťováním povrchové energie kontaktním úhlem smáčení. Dále jsme metodou katodového naprašování vytvořili vodivou vrstvu mědi, kterou následně galvanicky zesílíme. Přilnavost vrstev je kontrolována hlavně vrypovou zkouškou, ale i jinými metodami. Výsledky těchto dílčích operací budou použity pro realizaci vícevrstvé vodivé struktury.
|
|
|
Univerzální LED zdroj pro testování vlastností světlovodů
Feilhauer, Jaromír ; Chmela, Ondřej (oponent) ; Novák, Lukáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem LED zdroje pro testování vlastností světlovodů automobilových světlometů. Zahrnuje zejména teorii DC-DC měničů, jejich rozdělení a základní charakteristiku jednotlivých typů zapojení. Praktická část je zaměřena na výběru potřebných čipů, jejich základní popis, charakteristiky a výpočty hodnot důležitých přidružených komponent. Dále se práce zaobírá obvodovým zapojením a návrhem desky plošných spojů, vývojem softwaru mikrokontroleru, komunikačního paketu a výsledky měření reálného vzorku.
|
|
|
Technologies using organic materials
Galbička, Tomáš ; Chmela, Ondřej (oponent) ; Hubálek, Jaromír (vedoucí práce)
There are sumarized some of the basic organic materials for produce of organic parts. Two types of theese materials are introduced PPV and PFV and their derivatives, which tuning their resulting properties in area of electrical, optical, chemical, and thermal parameters. There is designed and created system for mechanical bending of adhesive SMD devies on flexible printed circuit board and compared properties of some conducting adhesives.
|
|
|
Univerzální LED zdroj pro testování vlastností světlovodů
Feilhauer, Jaromír ; Chmela, Ondřej (oponent) ; Novák, Lukáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá návrhem LED zdroje pro testování vlastností světlovodů automobilových světlometů. Zahrnuje zejména teorii DC-DC měničů, jejich rozdělení a základní charakteristiku jednotlivých typů zapojení. Praktická část je zaměřena na výběru potřebných čipů, jejich základní popis, charakteristiky a výpočty hodnot důležitých přidružených komponent. Dále se práce zaobírá obvodovým zapojením a návrhem desky plošných spojů, vývojem softwaru mikrokontroleru, komunikačního paketu a výsledky měření reálného vzorku.
|
|
|
Naprašování nitridových vrstev pro bioelektronické aplikace pomocí Kaufmanova iontového zdroje
Jarušek, Jaromír ; Chmela, Ondřej (oponent) ; Gablech, Imrich (vedoucí práce)
Tato práce se věnuje nitridovým vrstvám, jejich aplikacím v biomedicíně a depozicí chemickými metodami depozice z plynné fáze a fyzikálními metodami depozici z plynné fáze. Zaměřuje se především na přípravu tenkých vrstev nitridu titanitého reaktivním naprašováním s využitím dvou Kaufmanových zdrojů iontů. Vrstvy byly deponovány na křemíkové wafery a podložní mikroskopická sklíčka. Nadeponované vrstvy nitridu titanitého jsou charakterizovány rentgenovou difrakční analýzou, čtyřbodovou metodou měření vrstvového odporu a měřením křivosti pro zbytkové pnutí.
|
host ::
RSS.