Dotování grafenu pomocí pomalých elektronů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá dotováním grafenu nízkoenergiovými elektrony. Na křemíkový substrát pokrytý vrstvou SiO2 jsou pomocí litograficky vyrobené masky nadeponované kovové kontakty z titanu a zlata. Grafen vyrobený pomocí metody depozice z plynné fáze je přenesen na substrát a slouží jako vodivé spojení kovových elektrod, které vytvářejí kolektor a emitor. Na křemík je ze spodu přivedeno napětí, které tak vytváří spodní hradlo. Takto vytvořený grafenový tranzistor je ozařován nízkoenergiovými elektrony, které mění dotování grafenu. Z polohy maxima v závislosti odporu grafenu na hradlovém napětí lze vyčíst typ dotování. Toto maximum udává napětí, při kterém Fermiho meze grafenu prochází Diracovým bodem v pásové struktuře grafenu. Velikost hradlového napětí, primární energie elektronového svazku a proud svazku jsou tři parametry, které mají velký vliv na změny dotování. Při ozařování transistoru dochází ke změně typu dotování právě tehdy, když odpor grafenu v závislosti na hradlovém napětí dosáhne maxima. Vývoj této změny je zkoumán pro různé energie a proudy primárního svazku v závislosti na hradlovém napětí i v čase. Typ dotování je také prozkoumán při zastavení ozařování v různých fázích smyčky hradlového napětí. Dopování grafenu nízkoenergiovými elektrony je popsáno v teoretickém modelu.
This diploma thesis studies the remote doping via the low-energy electrons irradiation. Silicon with a SiO2 layer is used as a substrate. Metal Au/Ti contacts are deposited on Si surface using the lithographic mask. Graphene grown by the chemical vapour deposition is used as a conductive connection between the prefabricated metal electrodes that creates source and drain. Back gate electrode is realized by applying voltage to Si. The dependence of graphene resistance on the gate voltage is used to specify the doping type of graphene. We have studied the influence of the beam current, beam energy and gate voltage on the graphene doping type. Additionally the time evolution of graphene transport properties was also measured. Finally, the processes happening inside of the substrate are theoretically described in a doping model.
This diploma thesis studies the remote doping via the low-energy electrons irradiation. Silicon with a SiO2 layer is used as a substrate. Metal Au/Ti contacts are deposited on Si surface using the lithographic mask. Graphene grown by the chemical vapour deposition is used as a conductive connection between the prefabricated metal electrodes that creates source and drain. Back gate electrode is realized by applying voltage to Si. The dependence of graphene resistance on the gate voltage is used to specify the doping type of graphene. We have studied the influence of the beam current, beam energy and gate voltage on the graphene doping type. Additionally the time evolution of graphene transport properties was also measured. Finally, the processes happening inside of the substrate are theoretically described in a doping model.
Description
Citation
STARÁ, V. Dotování grafenu pomocí pomalých elektronů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Fyzikální inženýrství a nanotechnologie
Comittee
prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Eduard Schmidt, CSc. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2018-06-18
Defence
Jak jste kontaktovala grafén pro elektrická měření?
Proč jste volila energii ozařovacího svazku právě 100 eV? Jak velká je stopa svazku? Jak jste ověřila pozici stopy na vzorku?
Dá se ze tvaru závislosti odporu na hradlovém napětí zjistit i nějaké další vlastnosti grafénu?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení