Výroba nanostruktur na grafenu pomocí AFM mechanické litografie a pozorování jejich elektronické odezvy

Abstract

Grafén je vďaka vysokej citlivosti na prítomnosť adsorbantov, nízkemu teplotnému šumu a biokompatibilite vhodným materiálom pre budúce senzory a biosenzory. Táto práca sa zaoberá laterálnym tvarovaním grafénu na SiO2 pomocou mechanickej litografie mikroskopom atomárnych síl. Takto vytvorené bariéry vykazujú odpor rádovo v stovkách G a sú použiteľné pre tvorbu nanosenzorov. Šírenie náboja je v práci študované pomocou súbežného merania Kelvinovej sondovej silovej mikroskopie a makroskopického transportného merania pri rôznych vlhkostiach, čo odpovedá reálnym podmienkam skutočných atmosférických, resp. v roztoku pracujúcich senzorov a biosenzorov.Graphene is a suitable material for future sensors and biosensors due to its high sensitivity to the presence of adsorbents, low thermal noise, and biocompatibility. This work focuses on the lateral shaping of graphene on SiO2 using atomic force microscope-based mechanical lithography. The created barriers exhibit resistances on the order of hundreds of G and are applicable for nanosensor fabrication. Charge propagation is studied in this work through concurrent measurements of Kelvin probe force microscopy and macroscopic transport measurements at various humidities, corresponding to real conditions of atmospheric or solution-based sensors and biosensors.