|
| |
|
| |
|
|
Applications of metallic probe for the control of optical processes and near-field imaging
Gallina, Pavel ; Klapetek, Petr (referee) ; Křápek, Vlastimil (advisor)
Hlavním předmětem této diplomové práce jsou elektromagnetické simulace pomocí metody konečných prvků (FEM) k vyšetření vlivu grafenu na hrotem zesílenou Ramanovu spektroskopii (TERS) a povrchem zesílenou infračervenou absorpční spektroskopii (SEIRA) a k prozkoumání citlivosti sondy skenovacího optického mikroskopu blízkého pole (SNOM) ke složkám elektromagnetického pole v závislosti na parametrech sondy (průměru apertury v pokovení). Nejprve je proveden výpočet TERS systému složeného ze stříbrného hrotu nacházejícího se nad zlatým substrátem s tenkou vrstvou molekul, jehož účelem je porozumění principů TERS. Poté je na molekuly přidána grafenová vrstva, aby se prozkoumal její vliv ve viditelné (TERS) a infračervené (SEIRA) oblasti spektra. Druhá část práce se zabývá výpočty energiového toku SNOM hrotem složeným z pokoveného skleněného vlákna interagujícím s blízkým polem povrchových plasmonových polaritonů. Zde uvažujeme zlatou vrstvu se čtyřmi štěrbinami uspořádanými do čtverce na skleněném substrátu sloužícími jako zdroj stojatého vlnění povrchových plasmonů s prostorově oddělenými maximy složek elektrického pole orientovanými rovnoběžně či kolmo na vzorek. Ve výpočtech hrotem zesílené spektroskopie zjišťujeme, že grafen přispívá pouze malým dílem k zesílení pole ve viditelné oblasti spektra, ovšem v infračervené oblasti má grafen vliv pro záření s energií menší než dvojnásobek Fermiho energie grafenu, pro kterou je hodnota zesílení pole větší než v případě výpočtu bez grafenu. Avšak pro velmi vysoké vlnové délky zesílení pole v přítomnosti grafenu klesá pod (konstantní) hodnotu pro případ bez grafenu. Při studiu citlivosti SNOM hrotu k jednotlivým složkám pole shledáváme, že pro hrot se zlatým pokovením je energiový tok skleněným jádrem hrotu kombinací příspěvků energie prošlé aperturou a periodické výměny energie mezi povrchovým plasmonem šířícím se po vnějším okraji pokovení a mody propagujícími se v jádře. Dále zjišťujeme, že hroty s malou aperturou (či bez apertury) jsou více citlivé na složku elektrického pole orientovanou kolmo ke vzorku (rovnoběžně s osou hrotu), zatímco hroty s velkou aperturou sbírají spíše signál ze složky rovnoběžné s povrchem vzorku. V případě hrotu s hliníkovým pokovením jsou hroty citlivější ke složce pole rovnoběžné s povrchem, což je způsobeno slabším průnikem pole skrze pokovení.
|
|
|
The oxygen modification of the graphene structures for biosensors
Mikerásek, Vojtěch ; Bartošík, Miroslav (referee) ; Mach, Jindřich (advisor)
The bachelor thesis deals with the modification of CVD graphene by oxygen atoms. The theoretical part describe the structure of graphene oxide and its physical properties. Methods of production of this material and its use in biosensors are also described. The practical part describes the preparation of monolayer graphene on a silicon wafer. The main attention was paid to the oxidation of graphene by atomic oxygen and its modification in oxygen plasma. The samples were measured during process of oxidation at individual time intervals using XPS.
|
|
|
Study of interface graphene-on-silicon by EBIC method
Hammerová, Veronika ; Lišková, Zuzana (referee) ; Mach, Jindřich (advisor)
This bachelor thesis is dedicated to study of interface graphene-on-silicon located on solar cell with graphene layer. The interface was studied by EBIC method and Raman spectroscopy. Solar cells with graphene sheet was fabricated using electron litography, chemical etching and graphene made by CVD method. The thesis describes fabrication of solar cells with graphene layer, method EBIC measured on SEM and analysis of changes graphene-on-silicon interface caused by enlightenment electron beam by Raman spectroscopy. In theorethical part is described p-n junction and Schottky junction of solar cell, graphene and its fabrication, as well as EBIC method fundamentals.
|
|
|
Design of the atomic source producing carbon beams for deposition of graphene in UHV conditions
Horáček, Matěj ; Kolíbal, Miroslav (referee) ; Mach, Jindřich (advisor)
This bachelor's thesis deals with the design of the atomic source of carbon beams for deposition of graphene in UHV conditions. In the first part, problems on the growth of ultrathin layers, the theory of atomic beams and molecular beam epitaxy are described. The second part is aimed to graphene layers - especially the growth of graphene using molecular beam epitaxy. In the third part, the detection of carbon atomic beams is discussed. The practical part of this bachelor's thesis deals with the design and the construction of high-temperature atomic source of carbon. In the conclusion the obtained results are discussed.
|
|
|
Application of correlative AFM/SEM microscopy
Hegrová, Veronika ; Fejfar, Antonín (referee) ; Konečný, Martin (advisor)
This thesis is dealing with application of Correlative Probe and Electron Microscopy. All measurements were carried out by atomic force microscope LiteScope which is designed especially to be combined with electron microscopes. Advantages of Correlative AFM/SEM Microscopy are demonstrated on selected samples from field of nanotechnology and material science. Application of the correlative imaging was proposed and then realized particularly in case of low-dimensional structures and thin films. Further, this thesis deals with the possibility of combining Correlative AFM/SEM Microscopy with other integrated techniques of an electron microscope such as Focused Ion Beam and Energy Dispersive X-rays Spectroscopy.
|
|
|
Self-assembled molecular layers on epitaxial graphene
Kovařík, Štěpán ; Švec, Martin (referee) ; Čechal, Jan (advisor)
Samouspořádání organických molekul je spontánní proces tvorby nanostruktur, při kterém je výsledná struktura určena mezimolekulárními and molekulárně-substrátovými interakcemi. Pochopení principů samouspořádávání je klíčem k přípravě funkčních nanostruktur s atomární přesností. Tato diplomová práce se zaměřuje na přípravu a studium samouspořádaných molekulárních struktur 4,4’-diphenyl dikarboxylové kyseliny na povrchu grafenu připraveného na Ir(111). Pro studium vlastností molekulárních struktur je využito rastrovací tunelovací mikroskopie a nízkoenergiové elektronové mikroskopie. Tato kombinace umožňuje získat informace z oblastí o velikosti v řádu nanometrů až milimetrů. V práci je popsána molekulární strukuktura stabilní při pokojové teplotě. Vazebný motiv této struktury je dán interakcí karboxylových skupin sousedních molekul.
|
|
|
The graphene structures suitable for field effect transistors
Kurfürstová, Markéta ; Bartošík, Miroslav (referee) ; Mach, Jindřich (advisor)
This bachelor’s thesis is focused on preparation of graphene structures suitable for field effect transistors. In the first section, graphene is characterized in terms of its properties and prepataion methods. The second part sums up semiconductor technology, focusing on transistors with graphene layer. Next, electron beam litography method is presented, which had been used for preparation of the structures. Finally, an experimental procedure of graphene structures manufacture is described.
|
|
|
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 ::
