Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Čechal, Jan

Cílem diplomové práce bylo prozkoumání dotování grafenu pomocí elektronového svazku o nízké energii. Samotná práce zahrnovala tři klíčové cíle: (1) přenést experimenty do CEITEC Nano CF, kde je k dispozici zdroj elektronů o velmi nízké energii, (2) programovat automatické měření odporu grafenu v závislosti na hradlovém napětí případně na čase a (3) provést pilotní měření dotování grafenu v této aparatuře. Všech těchto cílů bylo dosaženo. Filip Vysocký pracovala na své práci z vetší části samostatně se zájmem a úsilím. Díky jeho diplomové práce můžeme nyní rutinně provádět měření na daném zařízení. Toto umožní dosáhnout výsledků srovnatelných v mezinárodním kontextu. Práci hodnotím známkou výborně/A.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	A
Vlastní přínos a originalita	A
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry	B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii	A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti	A
Grafická, stylistická úprava a pravopis	A
Práce s literaturou včetně citací	A
Samostatnost studenta při zpracování tématu	B

Navrhovaná známka: A

Posudek oponenta

Kunc, Jan

Experimentální část práce realizovaná Bc. Filipem Vysockým sestává z přípravy vzorků metodou elektronové litografie, měření transportních vlastností grafénu, určení pohyblivosti nosičů náboje a typu vodivosti a byl studován vliv ozáření elektronovým svazkem na dopování grafénu. Funkce grafénového polem řízeného tranzistoru byla studována v závislosti na energii a proudu elektronového svazku, rychlosti přikládání hradlového napětí a zejména byl kladen důraz na studium hystereze elektrické vodivosti. K práci nemám zásadnější výhrady. Nicméně dva komentáře obecnějšího charakteru jsou následující. Jednak není pravda, že grafén byl objeven v roce 2004 dvojicí A. Geim a K. Novoselov. Monovrstvy uhlíku byly studovány několik desítek letek předtím. V 90. letech minulého století vyšly minimálně dva přehledové články na téma monovrstvého grafitu. Termín grafén byl přijat v roce 1994 na konferenci zabývající se chemickým názvoslovím. Dále není pravda, že linearita disperze nosičů náboje v grafénu vede k nulové efektivní hmotnosti (viz. strana 7). Konkrétně pro grafén lze efektivní hmotu zavést také a to pomocí vztahu EF=mv^2, kde EF je Fermiho energie a v je Fermiho rychlost. Tedy tvrzení o nulové efektivní hmotnosti platí pouze v případě nedopovaného grafénu. Navíc v případě nulové efektivní hmoty nedává význam Drudeho model uvedený ve vztahu (2.8), viz dělení nulou. Celkově jsem došel k závěru, že cíle a požadavky zadání diplomové práce byly splněny. Postup a rozsah řešení jsou adekvátní diplomové práci. Bc. Filip Vysocký prokázal schopnost vlastního přínosu a originality při řešení vědeckého úkolu. Vzhledem k neúplné interpretaci experimentálních dat navrhuji hodnocení B ve schopnosti interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry. Práce je logicky uspořádaná s veškerými formálními náležitostmi. Grafická a stylistická úprava jsou na dobré úrovni. Vzhledem ke zcela chybějícím citacím literatury na téma grafénu z období před rokem 2004 navrhuji hodnocení B za práci s literaturou. Teoretické práce na téma grafénu lze nalézt od roku 1958 a experimentální od roku 1975.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	A
Vlastní přínos a originalita	A
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry	B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii	A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti	A
Grafická, stylistická úprava a pravopis	A
Práce s literaturou včetně citací	B

Navrhovaná známka: A

Otázky

• Str. 37, Dle první věty experimentální části byly veškeré experimenty provedeny na vzorku grafénu překrytého pasivační vrstvou Al2O3. Na konci druhého odstavce však vysvětlujete malou změnu změřeného dopování molekulami vody adsorbovanými na povrch grafénu. Jakým způsobem se molekuly vody dostanou k povrchu grafénu pasivovaného 15nm vrstvou Al2O3?
• Str. 35, přístroj Cambridge Nanotech Fiji 200 neslouží k naprašování tenkých vrstev. Jedná se o depozici atomárních vrstev (Atomic Layer Deposition – ALD). Můžete uvést rozdíly mezi napařováním, naprašováním a depozicí atomárních vrstev metodou ALD?
• Str. 23, v textu se uvádí, že u dokonale čistého grafénového krystalu bez strukturních poruch se Fermiho energie nachází přesně v Diracově bodě. Toto tvrzení je neúplné. Dotování grafénu je způsobeno také přenosem náboje ze substrátu, tedy zarovnáním Fermiho mezí v grafénu a substrátu. Dále může být způsobeno povrchovými stavy na rozhraní grafén-substrát. Tento proces lze ovlivnit kvalitou substrátu a jeho terminací. Další efekt dopování grafénu je tzv. spontánní polarizace, která je dominantní v případě epitaxního grafénu na SiC. Ve všech těchto situacích bude grafén dotován i v případě čistého grafénového krystalu bez strukturních defektů.
• Str. 34. Měděná folie pro přípravu CVD grafénu měla tloušťku 25 nm nebo 25 mikrometrů?
• Str. 37, v česky psaném textu bych doporučil místo citace Stará et al. (pozn.: za “et“ není tečka), citaci Stará a kol.
• Kapitola „9.6.1 Kladné dotování“ by měla být z hlediska konzistence s kapitolou „9.6 Záporné dotování“ označena 9.7.