Struktura trikarboxylových kyselin na površích kovů
Loading...
Date
Authors
Krajňák, Tomáš
ORCID
Advisor
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT
Abstract
Organické polovodiče (OS) představují originální materiály pro využití v moderních elektronických zařízeních, zejména díky své vysoké flexibilitě a nízkým výrobním nákladům. Při jejich aplikaci na kovovou elektrodu vzniká klíčové rozhraní mezi kovem a organickým materiálem, které zásadně ovlivňuje elektronické vlastnosti zařízení. Výkonnost těchto zařízení lze dále zlepšit vložením vrstvy pro injekci náboje (CIL) na rozhraní kov-organický materiál. Tato vrstva snižuje bariéru pro přenos náboje, čímž zvyšuje efektivitu zařízení. Samouspořádané vrstvy trikarboxylových kyselin se jeví jako vhodné materiály pro vytvoření vrstev CIL, jelikož vytvářejí elektrické dipóly potřebné k redukci energiové bariéry mezi kovem a organickým materiálem. Tato práce se zabývá tvorbou systémů OS/CIL/kov a jejich charakterizací metodami nízko-energiové elektronové mikroskopie (LEEM), mikrodifrakcí, rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a rastrovací tunelovací mikroskopie (STM). První část práce popisuje základní koncepty spojené s jevy molekulární samoorganizace, trikarboxylových kyselin a multivrstev. Další část je věnována přípravě krystalických substrátů a použitým metodám pro výrobu a charakterizaci vrstev. Následující část se zabývá fázovými transformacemi CIL a OS vrstev vyvolanými žíháním a elektronovým paprskem. Závěrečná část prezentuje charakterizaci systémů OS/BTB/Ag.
Organic semiconductors (OSs) attract interest as innovative materials in modern electronic devices, particularly due to their high flexibility and low production costs. The fabricated OS layer on metal electrode forms the important metal-organic interface, which has decisive influence on the electronic properties of the device. The performance of these devices can be enhanced by insertion of charge injection layer (CIL) to the metal-OS interface, which would reduce the barrier for the charge transfer in the device. Self-assembled layers of tricarboxylic acids can be utillized as CILs as they provide electric dipoles required for decreasing energy barrier between metal-OS materials. The thesis deals with fabrication of such a OS/CIL/metal systems and their characterization by low-energy electron microscopy (LEEM), micro-diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning tunnelling microscopy (STM) techniques. The first part of the thesis outline the basic concepts connected to molecular self-assembly phe\-no\-me\-non, tricaboxylic acids and multilayers. The next part is dedicated to the preparation procedure of the crystalline substrates and to the techniques used for fabrication and characterization. Following part deals with phase transformations of CIL and OS layers induced by annealing and electron beam. Final part presents the characterization of OS/BTB/Ag systems.
Organic semiconductors (OSs) attract interest as innovative materials in modern electronic devices, particularly due to their high flexibility and low production costs. The fabricated OS layer on metal electrode forms the important metal-organic interface, which has decisive influence on the electronic properties of the device. The performance of these devices can be enhanced by insertion of charge injection layer (CIL) to the metal-OS interface, which would reduce the barrier for the charge transfer in the device. Self-assembled layers of tricarboxylic acids can be utillized as CILs as they provide electric dipoles required for decreasing energy barrier between metal-OS materials. The thesis deals with fabrication of such a OS/CIL/metal systems and their characterization by low-energy electron microscopy (LEEM), micro-diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning tunnelling microscopy (STM) techniques. The first part of the thesis outline the basic concepts connected to molecular self-assembly phe\-no\-me\-non, tricaboxylic acids and multilayers. The next part is dedicated to the preparation procedure of the crystalline substrates and to the techniques used for fabrication and characterization. Following part deals with phase transformations of CIL and OS layers induced by annealing and electron beam. Final part presents the characterization of OS/BTB/Ag systems.
Description
Citation
KRAJŇÁK, T. Struktura trikarboxylových kyselin na površích kovů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
bez specializace
Comittee
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (místopředseda)
Mgr. Eliška Materna Mikmeková, Ph.D., MBA (člen)
Dr. Nataliya Tsud (člen)
doc. Ing. Roman Gröger, Ph.D. et Ph.D. (člen)
Dr. techn. Zdeněk Jakub (člen)
Date of acceptance
2025-10-03
Defence
Disertační práce Ing. Krajňáka se zabývá tvorbou systémů OS/CIL/kov a jejich charakterizací metodami nízko-energiové elektronové mikroskopie (LEEM), mikrodifrakcí, rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a rastrovací tunelovací mikroskopie (STM). Práce se zaměřuje na aktuální problematiku molekulárního samoorganizování trikarboxylových kyselin na kovových površích, což je oblast zásadního významu jak pro základní výzkum ve fyzice povrchů, tak pro potenciální aplikace v organické elektronice a nanotechnologiích. Téma je dobře zasazeno do současného kontextu světového výzkumu. Cíle disertační práce byly jasně definovány a autor je bezezbytku naplnil. Systematicky postupoval od přípravy a charakterizace kovových substrátů až po detailní studium organických vrstev a jejich fázových transformací. Prokázal schopnost samostatně plánovat a provádět složité experimenty, interpretovat výsledky a vyvozovat vědecky relevantní závěry. Získané poznatky mají významný přínos pro rozvoj dané oblasti. Přispívají k lepšímu pochopení mechanismů tvorby a stability organických vrstev a jejich využití jako mezivrstev v organické elektronice. V průběhu obhajoby Ing. Krajňák prokázal hluboké znalosti ve zkoumané oblasti a taky svoji připravenost samostatně vědecky pracovat. Na všechny dotazy komise odpověděl výborně.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení