KRAMÁŘ, J. Pokročilé techniky SPM měření elektrických vlastností materiálů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2022.

Posudek vedoucího

Pavera, Michal

Jan Kramář se ve své bakalářské práci zabýval studiem rozšiřujících technik rastrovací sondové mikroskopie umožňující měření elektrických vlastností materiálů. První dvě kapitoly jsou teoretické, ve kterých jsou popsány základy sondové mikroskopie a řada mikroskopických technik určených k měření elektrických vlastností. Z celé škály možných technik pak autor zvolil techniku rastrovací odporové mikroskopie (SSRM), která má velký praktický význam při mapování hustoty nosičů náboje. Následuje kapitola popisující použitou instrumentaci, na kterou navazuje hlavní část práce, která spočívala v technické úpravě současného mikroskopu za účelem implementace techniky SSRM. Práce je srozumitelná přesto by bylo vhodné některé kapitoly popsat přesněji. Například kapitola 3.2 obsahuje pouze kusé informace o způsobu vyvažování můstku. Větší míru detailu by si zasloužila i kapitola 3.3 o výrobě a použití sond s platinovým drátkem a hlavně kapitola 4.3 kde se pouze velice stručně popisuje způsob zapojení a úpravy mikroskopu. Popis operačních zesilovačů v následující kapitole je poměrně vyčerpávající, ale formátování textu mezi rovnicemi není správně a obdobně je to i v dalších částech textu obsahující rovnice. Mezi grafické prohřešky pak považuji například obrázky 4.5 a 4.6, které zobrazují snímky z osciloskopu, a které jsou pouze těžce čitelné. Text obsahuje i další chyby, například rovnice 4.10 není správně), je použit špatný formát písma (sin, log) a na konci řádků se často vyskytují jednopísmenné předložky. Jako jednu z nejvýraznějších chyb pak shledávám odkazy na reference. Text obsahuje velké množství zdrojů, ale na valnou většinu není v textu vůbec odkazováno. Výsledky práce vnímám velice kladně. Správná funkčnost navrženého obvodu byla otestována sérii prokazujících měření. Všechny body zadání byly splněny a na práci se bude dále navazovat při plné integraci techniky do mikroskopu. Práci hodnotím známkou B a doporučuji k obhajobě.

Posudek oponenta

Konečný, Martin

Student Jan Kramář se ve své bakalářské práci zabývá realizací a testováním techniky rastrovací odporové mikroskopie (SSRM) na AFM mikroskopu LiteScope (NenoVision). Tento unikátní AFM mikroskop byl navržen pro simultánní měření uvnitř elektronových mikroskopů, kdy lze povrch vzorku mapovat oběma technikami současně. Rozšíření měřicích technik mikroskopu LiteScope o techniku SSRM tak může mít pozitivní vliv na jeho komerční úspěšnost. Výsledky této práce jsou tedy velmi cenné a mají bezesporu své praktické uplatnění. Jak student uvádí, již dříve byla na mikroskopu LiteScope úspěšně realizována vodivostní mikroskopie (cAFM), která funguje na obdobném principu jako technika SSRM. Zatímco v cAFM se používají k měření proudu lineární zesilovače, v SSRM se využívají logaritmické zesilovače, tak aby bylo dosaženo většího rozsahu měřených proudů. A právě návrh, konstrukce a praktické odzkoušení logaritmického zesilovače bylo hlavním tématem práce. V první části práce student pojednává o principu AFM a pokročilých AFM technikách sloužících k charakterizaci elektrických vlastností vzorku. Dobře je zde vysvětlen rozdíl mezi cAFM a SSRM, díky čemuž je čtenáři zřetelně představena motivace celé práce. Dále jsou popsány techniky jako Kelvinova silová mikroskopie (KPFM), skenovací kapacitní mikroskopie (SCM) a mikroskopie elektrických sil (EFM). Popis těchto technik je poměrně stručný a pro čtenáře, který není nijak obeznámen s danou problematikou, není úplně dostatečný. Je ale nutné brát v potaz omezený rozsah bakalářských prací, a tedy i to, že určitého zestručnění se student nemohl vyhnout. Zde bych především uvítal odkazy na přehledové publikace, kde by si čtenář mohl některé informace případně dohledat. Některé odkazy na obdobné publikace se sice nachází v seznamu literatury, ale v textu na ně není odkazováno. Není tak při čtení v některých případech na první pohled zřejmé, ze kterých zdrojů student čerpal. V druhé části se student zabývá popisem mikroskopu LiteScope a AFM sond, kterých jde využít pro měření cAFM a SSRM. Výrobou sond z platinového drátku se student i sám zabýval a následně je i využil při měření. Dále v této části student vysvětluje princip fungování operačního zesilovače, způsoby jeho možného zapojení a využití. Tato část je velice pěkně zpracována a problematika operačních zesilovačů je velice srozumitelně vysvětlena, a to i čtenáři, který se s tématem setká poprvé. To dokládá, že se student v dané problematice velice dobře zorientoval a získané znalosti tak mohl dobře využít při návrhu logaritmického zesilovače pro techniku SSRM. Lze zde akorát opět vytknout absenci odkazů na literaturu, ze které student čerpal. Samotné testování navrženého logaritmického zesilovače je opět velice pěkně popsáno a student názorně demonstruje jeho funkčnost. Podařilo se ověřit logaritmickou závislost výstupního signálu na vstupním proudu v rozsahu 0,1 nA až 1 mA, což výrazně přesahuje rozsah stávajícího lineárního zesilovače mikroskopu LiteScope. Funkčnost logaritmického zesilovače se následně podařilo ověřit přímo při měření zlaté mřížky technikou SSRM, a to jak s vlastnoručně vyrobenými sondami z platinového drátku, tak i s pokovenými piezorezistivními sondami. Student navíc porovnává měření SSRM a cAFM. Práci hodnotím jako zdařilou. Jan Kramář prokázal, že se dokázal zorientovat v dané problematice a získané znalosti dokázal uplatnit v praxi. Podařilo se tak splnit všechny cíle práce. Po jazykové stránce je práce na velmi dobré úrovni. Obsahuje jen malé množství překlepů a je psaná velice srozumitelně. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou B.

eVSKP id 139596