|
|
PROGRESS TOWARD THE DEVELOPMENT OF SINGLE NANOWIRE-BASED ARRAYS FOR GAS SENSING APPLICATIONS
Chmela, Ondřej ; Vrňata, Martin (referee) ; Macák, Jan (referee) ; Hubálek, Jaromír (advisor)
Tato práce se zabývá vývojem platforem na bázi křemíkového substrátu pro selektivní integraci polovodivých nanostruktur oxidu kovu (MOX) a jejich použití v perspektivních mobilních zařízeních jako vysoce citlivé a selektivní prvky pro detekci analytů plynů. Polovodičové nanostruktury MOX, například nanodráty, prokázaly lepší schopnosti pro snímání plynů včetně citlivosti, stability a do jisté míry také selektivity, ve srovnání s jejich protějšky na bázi vrstev. Rovněž použití jednoho (nebo několika) nanodrátů zapojených paralelně se ukázalo jako ideální architektura pro dosažení dobře definovaného vodivého kanálu snadno modulovatelného interakcemi na přechodu plynná-pevná látka. Dosavadní způsoby integrace struktur na bázi jednoho nanodrátu do funkčních zařízení však stále představují technologickou výzvu, protože většina metod vyžaduje asistenci technik, jako je soustředěný iontový paprsek (FIB), který omezuje škálovatelnost a zvyšuje náklady a čas výroby. V této souvislosti je práce zaměřena na optimalizaci technologických procesů pro výrobu systémů založených na elektrodových polích s jedním polovodivým nanodrátem. V této práci byly vyvinuty tři verze elektrodových platforem pro selektivní integraci jednoho nanodrátu z MOX materiálu citlivého na plyn. Jako klíčové technologie výroby byly použity nejmodernější vícestupňové výrobní postupy a litografie s využitím elektronového paprsku (nanofabrikace), které umožňují vývoj elektrodových polí s přímými nanoelektrodami, ale i dalších funkčních nanostruktur. Výsledky demonstrují výrobu elektrodové platformy s přímými nanoelektrodami (šířky 100–300 nm), na kterých se nachází úzká dielektrická okna s šířkou blízké průměru nanodrátu (přibližně 100–200 nm). Tyto nanoelektrody byly použity jako mechanická podpora pro zarovnání jednoho nanodrátu a rovněž jako elektrické kontakty pro měření elektrické změny nanodrátu během detekování plynu. Výsledky také zahrnují optimalizaci technik pro odstraňování a opětovné nanášení nanodrátů pro dosažení jedno nanodrátových propojení v poli paralelních elektrod pomocí střídavého elektrického pole jako jednoduché a účinné metody pro zarovnávání nanodrátů (dielektroforéza). Ověření těchto systémů vůči různým plynným látkám (oxidačním a redukčním plynům) bylo provedeno za použití nefunkcionalizovaných a Pt-funkcionalizovaných WO3 nanodrátů syntetizovaných pomocí aerosolové chemické depozice par (AACVD) a topného prvku na bázi tlusté vrstvy na korundové keramice (s provozní teplotou 250 °C), sestaveného spolu s elektrodovou platformou na pouzdru TO-8. Snímací vlastnosti takových systémů vykazovaly lepší citlivost v odporovém režimu na oxid dusičitý (NO2) a ethanol (EtOH) než jejich protějšky využívající nanodrátových filmů. Poslední verze systému pro snímání plynu vyvinutého v této práci (popsaná jako třetí generace čipů) obsahuje třetí izolovanou elektrodu zabudovanou (utopenou) pod citlivým nanodrátem pro zvýšení detekční schopnosti snímání plynu. Testy odezvy na vodík (H2) a oxid dusičitý (NO2) potvrdily zvýšenou funkčnost tohoto systému modulující odezvu senzoru pomocí externího elektrického napětí na utopené elektrodě.
|
|
|
Transparent Client-Server HTTP Communication
Chmela, Ondřej ; Zelený, Jan (referee) ; Burget, Radek (advisor)
Today's web applications are becoming more interactive and user comfort. This places greater emphasis on technology for communicating with the server in the background, without user molested constant renewal of the page or waiting to for processing the request. For this purpose is the development of new technologies that make it possible. One of that is WebSocket. This paper describes the technology and its application to a WebSocket server and libraries for two-way remote procedure calls between the client and the server. The operation is verified in the demo application.
|
|
|
Sputtering of nitride layers using Kaufman ion-beam source for bioelectronics applications
Jarušek, Jaromír ; Chmela, Ondřej (referee) ; Gablech, Imrich (advisor)
In this work, nitride layers, their applications in bioelectronics, and methods of chemical vapour deposition and physical vapour deposition are presented. The focus of this work is the preparation of titanium nitride thin films by reactive sputtering using Kaufman ion-beam sources. Thin films were deposited on silicon wafers and microslides. Deposited titanium nitride thin films are characterized by X-ray diffraction, four-point probe sheet resistance measurement and profilometry to determine residual stress.
|
|
|
Characterization of sensitive nanomaterials for MOX gas sensors
Priščák, Juraj ; Gablech, Imrich (referee) ; Chmela, Ondřej (advisor)
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.
|
|
| |
|
|
Polyethylenterepthalate Copper Plating for Conductive Structures Realisation
Chmela, Ondřej ; Zatloukal, Miroslav (referee) ; Starý, Jiří (advisor)
The content of this master’s thesis are methods of pretreatment and coating of the surface of PET to produce conductive copper structure and quality control. Thesis also includes theoretical analysis of these methods. Physical and chemical techniques of surface pretreatment methods are discussed in the theoretical part as well as methods making surface of substrate conductive, the subsequent galvanic copper plating and quality control of coating and testing of the adhesion between layers. The experimental part focuses on two methods of the polymer material surface pretreatments. The properties of these pretreatments were evaluated by using the atomic force microscopy and detection of surface energy by wetting and contact angle measurements. The surface is making conductive with cathode sputtering and electrochemical coating of copper. Adhesion of layers is tested mainly with scratch test and other methods. The results of these sub-operations are used for the realization of multi-layer conductive structures.
|
|
|
Universal LED Source for testing of the light guide properties
Feilhauer, Jaromír ; Chmela, Ondřej (referee) ; Novák, Lukáš (advisor)
This bachelor thesis deals with the design of the LED source for testing the properties of light guides of car headlights. The thesis mainly includes the theory of the DC - DC converters, their categorization and the basic properties of the individual types of circuits. The design part is focused on the selection of the required chips. The importance of the chip as the basic description, characteristics and calculations of the values associated components are included. Then it follows with the design of the circuit diagram and the printed circuit, software and communication packet development and measurement results of real sample.
|
|
|
Technologies using organic materials
Galbička, Tomáš ; Chmela, Ondřej (referee) ; Hubálek, Jaromír (advisor)
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.
|
|
|
Universal LED Source for testing of the light guide properties
Feilhauer, Jaromír ; Chmela, Ondřej (referee) ; Novák, Lukáš (advisor)
This bachelor thesis deals with the design of the LED source for testing the properties of light guides of car headlights. The thesis mainly includes the theory of the DC - DC converters, their categorization and the basic properties of the individual types of circuits. The design part is focused on the selection of the required chips. The importance of the chip as the basic description, characteristics and calculations of the values associated components are included. Then it follows with the design of the circuit diagram and the printed circuit, software and communication packet development and measurement results of real sample.
|
|
|
Sputtering of nitride layers using Kaufman ion-beam source for bioelectronics applications
Jarušek, Jaromír ; Chmela, Ondřej (referee) ; Gablech, Imrich (advisor)
In this work, nitride layers, their applications in bioelectronics, and methods of chemical vapour deposition and physical vapour deposition are presented. The focus of this work is the preparation of titanium nitride thin films by reactive sputtering using Kaufman ion-beam sources. Thin films were deposited on silicon wafers and microslides. Deposited titanium nitride thin films are characterized by X-ray diffraction, four-point probe sheet resistance measurement and profilometry to determine residual stress.
|
guest ::
RSS feed.