Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Spousta, Jiří

Posudek vedoucího práce Diplomová práce Ondreje Černeka KORELATIVNÍ MĚŘENÍ KATODOLUMINISCENCE ZA POUŽITÍ TECHNIK SEM A SPM se zabývá kombinovaným použitím technik elektronové mikroskopie (SEM) a hrotové rastrovací mikroskopie (SPM). Posledně zmiňovaná technika navíc používá jím vyvinuté speciální optické vlákna, které slouží k sběru katodoluminiscenčního signálu v těsné blízkosti zkoumaného vzorku. Práce rovněž obsahuje bohatou rešeršní část, ve které je uveden popis CPEM techniky (tj. korelativní měření elektronovým mikroskopem současně s měřící technikou sondové mikroskopie. Dále jsou v ní uvedeny použité techniky potřebné pro úpravu optického vlákna, teoretický úvod do teorie a měření katodoluminiscence a dostupné v současnosti užívané techniky jejího stanovení. V praktické části byly diskutovány získané výsledky měření a problémy, které nastaly během procesu úpravy optického vlákna, jeho použití jako sondy SPM a při samotném měření materiálů vykazujících katodoluminiscencii. Práve obsahuje celou řadu původních výsledků, které jsou vůbec prvními výsledky měření katodoluminiscence na ÚFI FSI VUT v Brně akteré představují velmi slibnou oblast dalšího možného intenzivního výzkumu. Student při vypracování práce pracoval svědomitě, pečlivě a s vysokou mírou samostatnosti. Jím dosažené výsledky rovněž výrazně pomohou při řešení projektu FSI VUT v Brně a firmy NenoVision (a dalších partnerů z ÚPT a ÚFM) TAČR: FW03010504 Vývoj in-situ technik charakterizace materiálů a nanostruktur. S prací studenta Ondreje Černeka jsem velmi spokojen a celkově hodnotím jeho práci a přístup stupněm A, výborně.

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	A
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	A

Navrhovaná známka: A

Posudek oponenta

Knápek, Alexandr

Diplomová práce s názvem „Korelativní měření katodoluminiscence za použití technik SEM a SPM“ zpracovaná Ondrejem Černekem se zabývá komplexním problémem návrhu a přípravy sond hrotové mikroskopie pracující v podmínkách vysokého vakua. Cílem práce je rozšířit běžnou funkcionalitu sond, kdy se krom běžně měřených mechanických vlastností struktur a jejich topografie bude dát měřit i katodoluminiscence vzorků, vznikající po dopadu elektronů na jejich povrchu. Práce byla vypracována v těsné spolupráci s firmou NenoVision, která poskytla mikroskop LiteScope jenž byl vložen do rastrovacího elektronového mikroskopu Tescan Vega 2 a sloužily tak dohromady jako experimentální platforma. Práce je psaná ve slovenském jazyce a je logicky členěna do tří hlavních kapitoly. První i druhá kapitola mají rešeršní charakter a exaktně popisují teoretické statě (fyzikální jevy a technické metody), které jsou nezbytné pro pochopení kapitoly třetí, která se již zabývá praktickými výsledky a způsobem jejich získání. Přestože by se na první pohled mohla zdát rešeršní část, která tvoří téměř polovinu práce objemnější, než je zvykem, považuji její rozsah za odůvodněný s ohledem na šíři záběru tématu práce. Zvláště pak musím ocenit pečlivost, se kterou student zasadil jednotlivé pojmy do kontextu a vytvořil tak logický a jednolitý celek, který se velice dobře čte a je dobře srozumitelný. Také pozitivně hodnotím práci s literaturou, kdy student prostudoval vysoce relevantní a kvalitní vědeckou literaturu v oboru; především pak články z odborných časopisů a knih, ale také dal svoji práci do kontextu s předchozími závěrečnými pracemi svých kolegů. V neposlední řadě je třeba zmínit typografickou kvalitu nasázeného textu, obzvláště pak matematických vzorců a obecně konzistenci formátování, čehož student docílil použitím systému (La)Tex. K první kapitole mám pouze pár drobných připomínek: doporučil bych vyvarovat se používání pojmu „optická mikroskopie“ (str. 5) a raději použít termín „světelná mikroskopie“ nebo „mikroskopie ve viditelném spektru“ (visible-light microscopy) a dále bych doporučil vyvarovat se neexaktních hodnocení – např. „asi o polovicu“ (str. 8) nebo „příliš malá vzdialenost“ (str. 19). Co se týče technických schémat, ty jsou zpracovány ve vektorové grafice, což umožňuje perfektní rozlišení v prakticky libovolné velikosti tisku a nemám k nim žádné připomínky. Oproti tomu u fotografií (především se jedná o snímky ladičky v jednotlivých technologických krocích) bych doporučil obrázky zvětšit, nebo udělat výřez na diskutovanou část tak, aby byly patrné detaily. K druhé kapitoly připomínky nemám, snad jen by bylo bývalo namístě, s ohledem na nepoučeného čtenáře, k části textu o optickém vláknu v rastrovací optické mikroskopii v blízkém poli (SNOM) přidat schematický nákres hrotu sondy s vyznačeným blízkým polem. K třetí kapitole, která je věnovaná konstrukčnímu návrhu vyvedení optického vlákna z komory elektronového mikroskopu, postupu výroby SNOM sondy a hlavně samotnému měření katodoluminiscenčnímu signálu se vztahují doplňující otázky uvedené níže.

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	A

Navrhovaná známka: A

Otázky

V kap. 3.2.2 popisujete metodu leptání hrotů Turnerovou metodou a následující odstavec končíte s tím, že při některých měřeních je právě tvar hrotu kritickým parametrem. Mohl byste být konkrétnější a okomentovat, jak tvar hrotu ovlivňuje funkci sondy?
V popisku k obrázku 3.16. vysvětlujete hodnotu X ve vztahu k hladině šumu. Souvisí hladina tohoto šumu s parametry vytvořené vrstvy nebo je spojená s šumem samotného mikroskopu? A konečně, které elektrony (BSE vs. SE) mají větší tendenci přispívat k parazitní katodoluminiscenci; vysvětlete ve vztahu k uspořádání aparatury.
V kap. 3.2.4. podrobně rozebíráte způsob nanášení tenkých kovových vrstev a podkapitolu končíte s tím, že po dostatečném pokovení jsou ladičky připravené na další krok, kterým je kontaktování. Zajímalo by mě, jak jste došel na konkrétní tloušťku vrstvy (150 nm) a jaký vliv na funkci by mělo naprášení buďto tenčí nebo naopak tlustší vrstvy na povrch. Otázku zodpovězte především s ohledem na vznik parazitní katodoluminiscence.
Na obrázku 3.14 ilustrujete měření fosforeskující vrstvy typu P43 za použití fokusovaného elektronového svazku s energií primárního svazku 20 keV. Na obrázku je patrné nabíjení vzorku a tzv. hranový jev. Popište obecně, jak tyto jevy vznikají, resp. jak přispívají k signálu katodoluminiscence.