KRAJŇÁK, T. Depozice velkých organických molekul v UHV [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.

Posudek vedoucího

Čechal, Jan

Diplomová práce Tomáše Krajňáka se zabývá depozicí velkých organických molekul v UHV. Experimentální práce měla za cíl uvést do provozu nové depoziční zařízení, tzv. „atomic layer injection“, kde se molekuly deponují do vakua z kapaliny skrze pulzní ventil. Toto nová metoda byla testována na několika organických molekulách v širokém rozsahu depozičních parametrů pro několik rozpouštědel. Tomáš Krajňák pracoval na své práci samostatně s velkým zájmem a úsilím, díky čemuž splnil cíle diplomové práce – nalezl takové parametry depozice, pro nichž je možné deponovant na povrch neporušené organické molekuly. Dosažené výsledky jsou originální v mezinárodním kontextu a poslouží jako dobrý základ pro navazující experimenty. Práci hodnotím známkou výborně/A.

Posudek oponenta

Novák,, Jiří

Student Bc. Tomáš Krajňák v rámci diplomové práce optimalizoval parametry pro depozici organických vrstev metodou vstřikování roztoku molekul do vakua (angl. atomic layer injection, zkráceně ALI) a připravil sérii vzorků tří různých molekulárních nano-magnetů (MNM), jmenovitě DM15N, DM18N a Cu(dbm)2. Molekuly byly deponovány z roztoků ve třech různých organických rozpouštědlech. Depozice byla prováděna na Si (111) n-dopované substráty s nativní oxidovou vrstvou a Si substráty s 50 nm vrstvou polykrystalického zlata. Připravené vzorky byly charakterizovány pomocí rtg fotoelektronové spektroskopie (XPS) a rastrovací elektronové spektroskopie (SEM). Z XPS spekter student usuzuje na to, zda byly molekuly při depozici poškozeny (fragmentovány), a v TEM snímcích pozoruje mikro-krystaly deponovaných molekul a rezidua rozpouštědel. Na základě přípravných experimentů a charakterizace deponovaných vrstev se podařilo studentovi optimalizovat depoziční aparaturu a depoziční parametry do fáze, kdy jsou nanášeny separované mikro-krystaly molekul obklopené ostrůvky reziduí rozpouštědla. Optimalizovanými parametry byly jmenovitě tlak hnacího plynu v komoře s rezervoárem roztoku molekul, délku vstřikovacího pulzu (potažmo délku otevření vstupního ventilu mezi rezervoárem a vakuovou komorou se vzorkem), interval mezi vstřikovacími pulzy a počet pulzů. Co se rozsahu experimentů v rámci studia týče, v práci je mimo sérii přípravných experimentů prezentováno celkem pět deponovaných a charakterizovaných vzorků, což se může zdát na diplomovou práci málo. Nicméně to lze patrně připsat na vrub náročnosti údržby čistoty depoziční aparatury, na kterou student v textu DP naráží. Dále se v práci vyskytuje nesystematičnost při zkoumání vlivů různých parametrů na depozici např. jsou srovnávána XPS spektra vzorků s deponovanou molekulou DM15N z 1mM roztoku v chloroformu a z 3mM roztoku v dichlormetanu. Navíc byly u těchto vzorků různé i další depoziční parametry, jako počet vstřikovacích pulzů a jejich délka atd. Podobně jsou srovnávány i další vzorky, u nichž jsou různé víceré parametry. Takováto srovnání mohou být „v nouzi“ opodstatněná (např. nutnost prozkoumat mnoho-dimenzionální prostor parametrů), nicméně jejich odůvodnění v práci chybí. Samotný text práce je srozumitelný a bez zjevných gramatických chyb. Na druhou stranu mám k němu vícero výhrad. Některé z nich zde zmíním v bodech: 1. Na str. 33, odst. 2, ř. 12 – 14 se ve vztahu k obr. 3.16 b) (červená křivka) píše: „V případě 1 mM je spektrum srovnatelné také se spektrem prášku. Malé píky Co 2p3/2 a Co 2p1/2 jsou ve spektru lehce posunuty o 1 eV na hodnoty vazebních energií ….“ Není však zřejmé, jak je v silně zašuměné červené křivce na obr. 3.16 b) možno rozpoznat posun píku o 1 eV. 2. Ve většině XPS spekter (např. obr. 3.16 na str. 32) mají křivky spektra přibližně stejné intenzity diametrálně odlišnou míru šumu. Spektra byla buď přeškálována (pak neodpovídají jednotky na y-ové ose) nebo byly pro měření použity různé integrační doby na energetický kanál XPS. V textu by měly být způsob vykreslení grafů a podmínky XPS měření explicitně zmíněny. 3. Vzorec (3.1) (na str. 17) je chybně, má v něm vystupovat molární hmotnost rozpouštěné molekuly nikoliv molární hmotnost rozpouštědla. Bylo by též vhodné vysvětlit dále používanou jednotku molární koncentrace (mM), která není pro fyziky příliš obvyklá. 4. V textu jsou na často používány poněkud nešikovné formulace, např. str. 12, odst. 1, ř. 3 – 6: „Také bylo použito pár pouze křemíkových vzorků od firmy Siltronix s negativním dopováním fosforem (n-P) o tloušťce (350 – 400) um a orientaci povrchové krystalické mřížky má (1 1 1) ± 0.05°. 5. Jsou požívány nestandardní a nekonzistentní formy odkazů – např. na str. 19, odst. 3, ř. 4 – 5: „Příruba s pulzním ventilem (3.2) se ponoří do čistého rozpouštědla v kádince a chvíli se máčí (viz obrázek 3.3)“ – odkaz ve formě „(3.2)“ vypadá jako odkaz na rovnici, čímž asi být neměl. 6. V grafech jsou často používány příliš malé fonty, tak že jsou zejména horní indexy jen stěží čitelné (např. obr. 3.5, str. 21) 7. Obrázky jsou nestandardně rozděleny na 2 strany listu – u první části obrázku na příslušné straně tedy chybí popis (např. obr. 3.15 na str. 29 – 30). 8. Překlady některých experimentálních metod do češtiny nejsou voleny šťastně, např. str. 8, odst. 1: metoda „organic vapor jet printing“ je překládána jako „organické tryskání,“ zatímco by bylo asi vhodnější použít např. „tisk pomocí proudu par organických molekul.“ 9. V práci byly připraveny vzorky s použitím různých depozičních parametrů – pro přehlednost by bylo vhodné sumarizovat parametry jednotlivých vzorků do jedné tabulky. 10. V sekcích nazvaných „Závěr části XYZ“ (např. str. 41, odst. 2, ř. 4 – 11) se slovo od slova opakují celé pasáže ze sekcí „Obrázky XYZ na zlatě/křemíku“ (k srovnání text na str. 37, odst. 1). Navíc by bylo vhodnější tyto sekce nazvat spíše „diskuzí.“ Závěrem jsou spíše následující sekce nazvané „Shrnutí výsledků XYZ.“ Celkově je DP práce pana Bc. Tomáše Krajňáka důležitým a přínosným krokem k plnohodnotnému využívání cely pro depozici metodou ALI v rámci facility CEITEC Nano. Student provedl optimalizaci depozičních parametrů, deponoval sérii vzorků MNM a v rámci textu DP popsal metody depozice molekulárních materiálů v UHV, čímž plně splnil zadání. Výše jsou uvedeny víceré výhrady k textu DP a výhrada k metodologii srovnávání vzorků. Vzhledem k experimentální kvalitě práce však hodnotím DP stupněm A.

eVSKP id 117587