|
|
Detection of biochemical substance using graphene sensor
Supalová, Linda ; Šimšíková, Michaela (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
Tato bakalářská práce studuje interakci biochemických látek s grafénem pomocí senzorů v uspořádání polem řízeného tranzistoru. Adsorbované atomy nebo molekuly mohou vyvolat dopování grafénové vrstvy, což může být experimentálně určeno pozorováním změny pozice Diracova bodu. Je studována závislost polohy Diracova bodu na přidané látce a stejně tak i časová odezva na přidání kapalného vzorku. Je pozorována citlivost na odlišné molekuly a jsou dikutovány důsledky výsledků pro adsorpci různých molekul.
|
|
|
Biosensors based on functionalized graphene
Pavlásková, Lucie ; Skládal, Petr (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
V této práci byl demonstrován grafenový polem řízený transistor (GFET) jako platforma pro detekci glukózy. Sukcinimidyl ester pyrenbutanové kyseliny (PSE) sloužící jako nosič a enzym glukóza oxidáza (GOx) byly úspěšně použity k funkcionalizaci grafenového kanálu ve FE transistoru. Enzym GOx byl imobilizován na kanálu pro glukózovou detekci, jelikož indukuje selektivní katalytickou reakci glukózy. Proces funkcionalizace byl charakterizován pomocí Ramanovy spektroskopie a Atomární silové mikroskopie (AFM). Vyrobený biosenzor na bázi grafenu umožnil elektrickou detekci glukózy ve dvou různých uspořádáních. V uspořádní FET prostřednictvím posunu Diracova bodu ve voltampérové charakteristice, jakož i v nastavení pro kotinuální monitorování v reálném čase prostřednictvím změny odporu grafenového kanálu. Tato studie naznačuje, že grafen je slibným materiálem pro vývoj nanoelektronických biosenzorů včetně aplikací pro monitorování hladiny glukózy.
|
|
|
Double-gate biosensor of glucose based on functionalized graphene
Malatinová, Michaela ; Pavlásková, Lucie (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
V tejto bakalárskej práci bola skúmaná funkcionalizácia grafénu s sukcinimidyl ester pyrenbutanovou kyselinou a enzýmom glukóza oxidáza pre detekciu glukózy biosenzorom. Funkcionalizovaný grafén bol implementovaný ako kanál v poľom riadenom tranzistore pre výrobu biodetekčného zariadenia. Proces funkcionalizácie potvrdila Ramanova spektroskopia a mikroskopia atomárných síl. Charakterizácia senzoru a jeho kvalít bola sledovaná pomocou transferových kriviek a časovej odozvy senzoru. Posun Diracovho bodu a jeho poloha boli analyzované v závislosti na rôznych koncentráciach glukózy s ohľadom na efektivitu funkcionalizácie. Výber hradlovej elektródy v grafénovom poľom riadenom tranzistore bol skúmaný vzhľadom na jeho možný dopad na výsledky merania.
|
|
|
Fabrication and characterization of two-dimensional heterostructures
Majerová, Irena ; Švec, Martin (referee) ; Procházka, Pavel (advisor)
After the experimental discovery of graphene at the beginning of the 21st century, many other interesting 2D materials have been discovered. However, the electrical and optical properties of these layers are greatly influenced by the composition and quality of the surrounding materials. In order to preserve the exceptional properties of thin films, attention has gradually been drawn to heterostructures from 2D composite materials. This thesis describes the preparation and characterization of heterostructures composed of graphene and hexagonal boron nitride. In addition, a specific focus will be placed on optimizing the production process of heterostructures by the dry thin film transfer process, prepared by micromechanical exfoliation. Characterization and quality of prepared layers are controlled by Raman spectroscopy, while morphology is examined by atomic force microscope (AFM). Furthermore, the electrical properties of the graphene-hBN device are discussed and the charge carrier of the graphene field-effect transistor is measured.
|
|
|
Single stage amplifiers employing JFET and MOSFET for educational laboratory purposes
Šimek, Dominik ; Petržela, Jiří (referee) ; Langhammer, Lukáš (advisor)
Bachelor thesis deals with design and construction of measuring box for amplifiers with unipolar transistors, which will be used within laboratory classes. The point of the thesis is to create a complex instrument, which offers system used for measuring of essential characteristics of common-drain, common-source and/or common-gate amplifiers. It will help students to more easily understand principle of unipolar transistors. The printed circuit board will contain amplifier circuits with MOSFET and JFET transistors, with option to switch between measuring N-type or P-type channel transistor. The design itself is substantiated by analysis of essential theoretical properties of unipolar transistors, by numerical calculations, and simulations, which are also parts of the thesis.
|
|
|
Detection of DNA/RNA fragments using graphene sensor and influence of upper electrolytic gate
Herzánová, Kristína ; Konečný, Martin (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
Jedinečné vlastnosti grafenu, jako je biokompatibilita, vysoká mobilita nosičů náboje a povrchová citlivost, z něj činí vhodný materiál pro biosenzory. Cílem této práce je popsat a představit takové senzory a měření provedená za účelem detekce fragmentů DNA, konkrétně látek na bázi cytosinu. Grafen je v polem řízených tranzistorech zapojen jako vodivý snímající kanál. Dopování grafenu vyvolané adsorpcí molekul na vodivém kanálu způsobuje změny transportních vlastností grafenu. Tyto změny se odrážejí v měření elektronických odezev: měření odporu grafenové vrstvy reagujícího v reálném čase na přidávání různých roztoků a závislost odporu na průběžné změně hradlového napětí. Druhou metodu měření lze provádět FET senzorem zapojeným v konfiguraci se spodním nebo elektrolytickým horním hradlem. Je sledován rozdíl mezi oběma konfiguracemi a také vliv vzdálenosti mezi grafenem a horní hradlovou elektrodou na odezvu senzoru. Výsledkem těchto měření jsou transferové křivky vykazující typické píky označující bod neutrality (Diracův bod) grafenu. Různé koncentrace roztoku analytu vedou k různým hodnotám napětí Diracova bodu, což slouží ke kvantifikaci úrovně dopování grafenu.
|
|
|
Graphene dopamine biosensor and gate effect
Krajíčková, Kateřina ; Šimšíková, Michaela (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
This bachelor’s thesis focuses on investigating the interaction between biochemical substances (dopamine solutions) and graphene, using field effect transistor (FET) based sensors. Graphene possesses unique properties, including biocompatibility, high charge carrier mobility, and surface sensitivity, making it an ideal material for biosensing devices. In these sensors, graphene is employed as the conductive sensing channel within fieldeffect transistors. By utilizing sensors with an FET arrangement, the doping of graphene induced by adsorbed atoms or molecules can be experimentally determined through the observation of the shift in the position of the Dirac point. The measurements can be performed using either the bottom-gated or electrolytic top-gated configuration of the FET sensor, and the thesis explores the differences between the two setups. Furthermore, it investigates the impact of the distance between the graphene and top-gate electrode on the sensor’s response. The results of these measurements are represented by transfer curves, which exhibit characteristic peaks indicating the charge neutrality point, known as the Dirac point, of graphene.
|
|
|
Double-gate biosensor of glucose based on functionalized graphene
Malatinová, Michaela ; Pavlásková, Lucie (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
V tejto bakalárskej práci bola skúmaná funkcionalizácia grafénu s sukcinimidyl ester pyrenbutanovou kyselinou a enzýmom glukóza oxidáza pre detekciu glukózy biosenzorom. Funkcionalizovaný grafén bol implementovaný ako kanál v poľom riadenom tranzistore pre výrobu biodetekčného zariadenia. Proces funkcionalizácie potvrdila Ramanova spektroskopia a mikroskopia atomárných síl. Charakterizácia senzoru a jeho kvalít bola sledovaná pomocou transferových kriviek a časovej odozvy senzoru. Posun Diracovho bodu a jeho poloha boli analyzované v závislosti na rôznych koncentráciach glukózy s ohľadom na efektivitu funkcionalizácie. Výber hradlovej elektródy v grafénovom poľom riadenom tranzistore bol skúmaný vzhľadom na jeho možný dopad na výsledky merania.
|
|
|
Detection of DNA/RNA fragments using graphene sensor and influence of upper electrolytic gate
Herzánová, Kristína ; Konečný, Martin (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
Jedinečné vlastnosti grafenu, jako je biokompatibilita, vysoká mobilita nosičů náboje a povrchová citlivost, z něj činí vhodný materiál pro biosenzory. Cílem této práce je popsat a představit takové senzory a měření provedená za účelem detekce fragmentů DNA, konkrétně látek na bázi cytosinu. Grafen je v polem řízených tranzistorech zapojen jako vodivý snímající kanál. Dopování grafenu vyvolané adsorpcí molekul na vodivém kanálu způsobuje změny transportních vlastností grafenu. Tyto změny se odrážejí v měření elektronických odezev: měření odporu grafenové vrstvy reagujícího v reálném čase na přidávání různých roztoků a závislost odporu na průběžné změně hradlového napětí. Druhou metodu měření lze provádět FET senzorem zapojeným v konfiguraci se spodním nebo elektrolytickým horním hradlem. Je sledován rozdíl mezi oběma konfiguracemi a také vliv vzdálenosti mezi grafenem a horní hradlovou elektrodou na odezvu senzoru. Výsledkem těchto měření jsou transferové křivky vykazující typické píky označující bod neutrality (Diracův bod) grafenu. Různé koncentrace roztoku analytu vedou k různým hodnotám napětí Diracova bodu, což slouží ke kvantifikaci úrovně dopování grafenu.
|
|
|
Detection of biochemical substance using graphene sensor
Supalová, Linda ; Šimšíková, Michaela (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
Tato bakalářská práce studuje interakci biochemických látek s grafénem pomocí senzorů v uspořádání polem řízeného tranzistoru. Adsorbované atomy nebo molekuly mohou vyvolat dopování grafénové vrstvy, což může být experimentálně určeno pozorováním změny pozice Diracova bodu. Je studována závislost polohy Diracova bodu na přidané látce a stejně tak i časová odezva na přidání kapalného vzorku. Je pozorována citlivost na odlišné molekuly a jsou dikutovány důsledky výsledků pro adsorpci různých molekul.
|
guest ::
