|
|
Adaptive scanning based on lower resolution images
Dymáček, Michal ; Klapetek, Petr (referee) ; Pavera, Michal (advisor)
Tato diplomová práce se zabývá vývojem metody adaptivního skenování založené na obrázcích s nižším rozlišením, která má za cíl zkrátit dobu měření a otevřít tak nové možnosti metod SPM, konkrétně mikroskopie atomárních sil (AFM), pro aplikace např. v biologii a polovodičovém průmyslu. V prvním kroku navrhovaného přístupu je pořízen obrázek s nižším rozlišením, který je uměle zvětšen s využitím interpolace a dále zpracován pro tvorbu rychlostní mapy, která určuje rychlost skenování pro jednotlivé řádky druhého měření. Řádky protínající vyvýšené struktury jsou skenovány pomalu, čímž je zachována nutná přesnost, ale celková doba měření je snížena, jelikož jsou řádky obsahující pouze povrch substrátu skenovány zvýšenou rychlostí. Na základě rešeršní studie a provedených experimentů byl navržen přístup adaptivního skenování využívající skriptovací modul SPM mikroskopu LiteScope založený na programovacím jazyce Python. S využitím tohoto přístupu bylo dosaženo redukce doby měření o 30 % pro kalibrační mřížku TGQ1.
|
|
|
Local nanoparticle deposition by AFM
Vaněk, Kamil ; Havlíček, Marek (referee) ; Nováček, Zdeněk (advisor)
This thesis deals with the local deposition of rhodamine 6G and quantum dots solutions using FluidFM hollow probes implemented in the NTegra Prima AFM microscope. The NTegra Prima microscope does not officially support the use of hollow probes, and successful demonstration of the deposition capabilities of implementing hollow probes in this microscope would expand its use. The microscope could thus find applications for unique deposition experiments such as local deposition of perovskite nanocubes for nanophotonic research and others. First, the thesis provides an overview of AFM nanolithography (SPL) techniques. Their parameters, properties and applications are mentioned. In the next section, the use of SPL in the creation of structures for the field of nanophotonics is discussed in more detail. Subsequently, the NTegra Prima microscope and the implementation of hollow probes in this microscope are introduced. In the experimental part, the results of local deposition are presented. The deposition parameters used are mentioned, the procedure for the analysis of the deposited structures is described, and an evaluation of the deposition results is given. Finally, a separate subsection is devoted to the problem of cleaning of hollow probes.
|
|
|
Optoelectronic characterization of perovskite materials and their application in photovoltaics
Ulč, Filip ; Konečný, Martin (referee) ; Klok, Pavel (advisor)
This bachelor's thesis is focused on a detailed correlative study of optoelectronic perovskite materials through advanced measurement techniques employed at the Institute of Physical Engineering. These techniques include surface charge measurement and time-resolved photoluminescence mapping. Currently, there are few publications or articles attempting to analyze optical and electrical processes using more than two techniques simultaneously. Therefore, the aim of this thesis is to expand the knowledge of existing techniques and enhance them by incorporating surface charge analysis (in the dark and under illumination) using Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM). The contribution of this work to the study of perovskite materials lies in correlative measurements that provide new insights into the arrangement and movement of charge carriers, which can be utilized in the research of perovskite solar cells.
|
|
|
Localized oxidation of vanadium films accompanied by in-situ analysis
Spousta, Jiří ; Neuman, Jan (referee) ; Ligmajer, Filip (advisor)
V předložené diplomové práci se zabýváme popisem a aplikací námi vyvinuté metody lokální oxidace vanadových vrstev v komoře elektronového mikroskopu. K tomuto účelu používáme duté optické vlákno, které na zvolené místo na povrchu vzorku může přivést jak pracovní plyn (O\2), tak i intenzivní laserové světlo ($\lambda=532$\,nm). Po několika iteracích hledání nejvhodnější konfigurace lokálního ovlivňování povrchu vanadu (jednovláknová, případně dvouvláknová verze metody) byla jako nejvhodnější vyhodnocena varianta, ve které bylo planární duté optické vlákno (připevněné k ladičce AFM mikroskopu LiteScope od firmy NenoVision) definovaným způsobem přiblíženo k povrchu vanadové vrstvy. Blízkost povrchu a dostatečný tok pracovního plynu kapilárami dutého vlákna vedly k tomu, že se nám vanadovou vrstvu úspěšně podařilo zoxidovat. V práci jsou rovněž popsány výsledky měření Ramanovy spektroskopie takto lokálně ovlivněných vanadových vrstev, které ukázaly, že zvolená metoda, kterou jsme objevili, byla úspěšná a otevírá nové možnosti přípravy tohoto zajímavého materiálu. V práci jsou rovněž uvedeny a popsány nezbytné konstrukční úpravy stávající experimentální sestavy pro lokální oxidaci (multifunkčního systému vstřikování plynu) a popis přípravy tenkých vanadových vrstev metodou IBAD
|
|
|
Local oxidation of graphene using atomic force microscopy
Vymazal, Jan ; Špaček, Ondřej (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
This bachelor’s thesis aims to local anodic oxidation (LAO) using atomic force microscopy. Local anodic oxidation appers like promising method for preparing prototypes of graphene nanostructures. It may be utilised in fabrication of nanoelectronics, biosensors or Hall pro bes. Modified graphene is studied using atomic force microscopy (measuring topography, KPFM) and Raman spectroscopy. This work is studying influence of the loading force, number of layers and the substate on the result of LAO.
|
|
|
In-situ characterization of semiconductors using scanning probe microscopy techniques
Očkovič, Adam ; Pléha, David (referee) ; Pavera, Michal (advisor)
The thesis focuses on the analysis of semiconductor components using scanning probe microscopy. In the first part, crystalline substances are classified according to their electrical properties. Then, the theory of intrinsic and extrinsic semiconductors, PN transitions and finally the basic types and functions of transistors are introduced. In the second section, SPM techniques and their principles of operation are presented, which are suitable for failure analysis of semiconductor devices. The third chapter introduces the measurement setup, which consists of a scanning electron microscope MIRA and a scanning probe microscope LiteScope, which uses self-sensing probes. In the fourth chapter, the semiconductor samples analyzed were tungsten plugs in a cross-section of CMOS chip, a cross-section of bipolar transistor, and a lamella of unipolar MOSFET transistor. Analysis of these samples was performed using AFM, CAFM, EFM, KPFM and SSRM techniques in the last chapter. For each technique and sample, an analysis of the measured data was performed. Together with the techniques, the basic limitations and interesting outputs for failure analysis were presented.
|
|
|
Biocrystallization as a new concept in development of piezoelectronics for use in biomaterials
Dobešová, Kateřina ; Plichta, Tomáš (referee) ; Sedláček, Petr (advisor)
This thesis focuses on biofilament methods and biocrystallization of bacterial cells producing polyhydroxyalkanoates, specifically the bacterium Cupriavidus necator H16. The main techniques used for cell orientation include spin-coating and acoustic waves. Biocrystallization was induced by temperature, osmotic, and acid stress. The degree of cell orientation was monitored by an atomic force microscope, and crystallization was determined by FTIR. Among other parameters, the thickness of the layers was evaluated using a profilometer. The amount of PHA in the bacterial cells was determined by gas chromatography. The preparation of crystalline ordered layers of biomaterials represents a route to piezoelectric biomaterials.
|
|
| |
|
|
Application of metallic materials for selective growth
Němeček, Tomáš ; Rezek, Bohuslav (referee) ; Čechal, Jan (advisor)
The Si(100) surface and Ga surface phases up to 1 ML on their oxidation have been studied by XPS and LEED. The selective growth of Ga on the SiO2/Si structures fabricated by EBL has been analyzed using SEM and AFM methods. It was proved that Ga clusters grow in structures beside the oxide. The structure of alumina on Ni3Al(111) and NiAl(110) substrates was fully determined by combining the results of STM measurements and DFT simulations. It was determined the alumina/NiAl(110) does not form a suitable template for ordered Fe and Co clusters growth. However, the next research confirmed the alumina/Ni3Al(111) forms template appropriate to clusters growth purpose.
|
|
| |
guest ::
