OČKOVIČ, A. In-situ charakterizace polovodičů pomocí technik rastrující sondové mikroskopie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.

Posudek vedoucího

Pavera, Michal

Diplomová práce Adama Očkoviče se zabývá inovativním způsobem charakterizace polovodičů pomocí kombinace mikroskopu s rastrující sondou (SPM) a elektronového mikroskopu (SEM). V rámci splnění požadavků a cílů zadání byla provedena důkladná rešerše současných metod a přístupů v oblasti měření a charakterizace polovodičů, následovaná návrhem a realizací experimentů zaměřených na in-situ charakterizaci polovodičů. Adam Očkovič prokázal schopnost rychlého osvojení si tématu a orientace v problematice, kterou zvládl pochytit za krátkou dobu během posledního semestru studia. Postup a rozsah řešení byl adekvátní, použité metody SPM v kombinaci s elektronovým mikroskopem SEM byly správně zvoleny. Metodologický přístup byl vhodně vybrán s ohledem na povahu zkoumaných vzorků a cíle práce. Adam Očkovič ukázal schopnost využít moderní metody k dosažení relevantních výsledků. Oceňuji také studentovu snahu při studiu a popisu vzorků, u kterých nebyly dostupné ucelené informace. Nicméně v praktické části zaměřené na charakterizaci byla proaktivita nižší a měření nebyl věnován dostatečný čas. Vlastní přínos a originalita práce spočívá v implementaci nových metod měření a analýzy polovodičových struktur, které mohou přispět k identifikaci prostorově specifických příčin selhání polovodičových součástek s následným přesahem do optimalizace výrobních procesů. Na vybraných vzorcích byly provedeny podrobné analýzy, které přispěly k pochopení chování zkoumaných materiálů. Přestože byly interpretace výsledků celkově správné, větší samostatnost studenta v návrzích experimentů, jejich řešení a následné interpretaci výsledků by byla žádoucí. Přestože práce obsahuje několik grafických a stylistických chyb, jako například různé velikosti fontů v obrázcích, text je přehledný, dobře zpracovaný a čitelný. Práce je kvalitní a srozumitelná, přesto by si logické uspořádání zasloužilo větší pečlivost. Celkově lze práci Adama Očkoviče hodnotit pozitivně. Diplomová práce splňuje požadavky a přináší výsledky s potenciálním přínosem pro další výzkum i praxi.

Posudek oponenta

Pléha, David

Diplomová práce Bc. Adama Očkoviče se zabývá charakterizací polovodičových součástek pomocí technik rastrující sondové mikroskopie (SPM). Práce je dobře strukturovaná, obsahuje relevantní informace a přináší zajímavé výsledky. Téma práce je aktuální a důležité pro oblast mikroelektroniky a elektronové mikroskopie. Výběr tohoto tématu je velmi vhodný, protože techniky SPM, jako jsou AFM (Atomic Force Microscopy), CAFM (Conductive Atomic Force Microscopy), EFM (Electrostatic Force Microscopy), KPFM (Kelvin Probe Force Microscopy) a SSRM (Scanning Spreading Resistance Microscopy), jsou klíčové pro pokročilou analýzu polovodičových materiálů. Tyto techniky umožňují získat informace o morfologii povrchu, elektrických vlastnostech a rozložení potenciálů, což je nezbytné pro vývoj a optimalizaci moderních elektronických součástek. Tyto postupy mohou být také využity pro následnou analýzu součástek a čipů v souvislosti se zákaznickými reklamacemi. Teoretický úvod je velmi dobře zpracovaný a poskytuje dostatečný a detailní přehled o základních principech polovodičových materiálů a technik SPM. Autor vhodně zahrnul informace o principu měření a jejich výhodách. Doplnění oblastí použití v rámci analýzy vrstev je v práci také popsáno. Tato část je informativní a přehledná. Experimentální část práce je rozsáhlá a postupy měření a výsledky jsou zde objasněny. Autor prezentuje měření na různých polovodičových vzorcích, jako jsou CMOS tranzistor, bipolární tranzistor a MOSFET tranzistor. Každý vzorek je analyzován pomocí několika technik SPM, což poskytuje komplexní pohled na jejich vlastnosti a materiálovou strukturu. Autor zde podrobně popisuje postup měření, použitou metodiku a dosažené výsledky. Tato část práce je důkladná a přináší hodnotné poznatky. Výsledky měření jsou prezentovány jasně a přehledně. Autor uvádí konkrétní příklady naměřených dat a diskutuje jejich význam pro analýzu polovodičových součástek. Diskuse výsledků je na dobré úrovni a autor se zde zabývá interpretací naměřených dat a jejich srovnáním s teoretickými předpoklady. Práce má však i některé nedostatky. V obrázku 4.1 je uvedeno, že oblast mezi via kontakty je vyplněna Si – křemíkem, stejně tak v oblasti mezi vodivými vrstvami. V tomto případě půjde o oxidy křemíku. Stejně tak u obrázku 4.2. – rozdílné typy polovodičů (p a n) není možné takto snadno rozpoznat, ty jsou navíc v substrátu právě pod wolframovými via kontakty. AFM na CMOS struktuře by pro přesnější měření vyžadovalo zcela homogenní povrch, na takto připraveném vzorku není možné ověřit rozdíly jednotlivých vrstev. Kladl bych větší důraz na terminologii – není křemík jako křemík (poly, oxid, SiC). Diskuse výsledků je dobrá, ale mohla by být obohacena o srovnání s výsledky jiných studií. To by umožnilo lépe posoudit význam a inovativnost získaných dat. Srovnání s jinými výzkumy by také mohlo poskytnout širší kontext pro interpretaci výsledků a jejich aplikaci v praxi. Výstupy experimentální části mohly být více propojeny s detailním teoretickým rozborem. Výsledky byly ovlivněny i kvalitou vzorků, to vše bylo v práci popsáno. Celkově je práce Bc. Adama Očkoviče kvalitní a přináší nové poznatky v oblasti in-situ charakterizace polovodičových materiálů pomocí technik SPM. Práce je dobře strukturovaná, obsahuje důležité teoretické informace a zajímavé experimentální výsledky. Měření mohlo být provedeno na více vzorcích, popř. rozdílných strukturách a nezabývat se pouze malou oblastí Si/SiC vzorku. I přes výše uvedené nedostatky je tato práce příspěvkem k dané problematice a autor si zaslouží dobré hodnocení. Doporučuji práci k obhajobě s hodnocením výborně (B – 80 bodů).

eVSKP id 158477