APLIKACE GRAFENU V ELEKTRONICE A TECHNOLOGIE PŘÍPRAVY

Abstract

Tato dizertační práce je zaměřena na studium aplikace grafenu v elektronice a technologii přípravy. Teoretická část práce popisuje kromě základních vlastností grafenu také metody jeho přípravy, přenosu, charakterizace a možnosti uplatnění v elektronice. Experimentální část je rozdělena do tří kapitol. První kapitola se zabývá výrobou grafenu pomocí depozice z plynné fáze, jeho přenosem a aplikací v oblasti solárních článků. K přenosu grafenu byl nejprve použit polymer polymetylmetakrylát, který byl posléze nahrazen kalafunou z důvodu menší kontaminace grafenu na konci přenosového procesu. Druhá kapitola se zabývá přípravou kvantových teček pomocí exfoliace v kapalné fázi z grafitu a jeho aplikaci ve voltametrii. Voltametrie byla využita v této práci k detekci peroxidu vodíku pomocí zlaté elektrody modifikované kvantovými tečkami z grafenu a jiných dichalkogenů (MoS2, MoSe2, WS2, WSe2). V poslední kapitole je studován vliv substrátu a depozičních podmínek grafenu, vytvářeného plazmou podpořenou depozicí z plynné fáze, na růst, přičemž připravený grafen byl charakterizován pomocí zobrazovacích a spektroskopických metod. Celý experimentální růst grafenu byl řízen a vyhodnocen pomocí plánovaného experimentu.

This thesis focuses on the study of graphene application in electronics and technology of preparation. In addition to the basic properties of graphene, the theoretical part of the work also describes the methods of its preparation, transmission, characterization and possibilities of application in electronics. The experimental part is divided into three chapters. The first chapter deals with the production of graphene by deposition from the gaseous phase, its transmission and application in the field of solar cells. The Poly(methyl methacrylate) polymer was first used for transfer of graphene, which was later replaced by Rosin due to less contamination of graphene at the end of the transmission process. The second chapter deals with the preparation of quantum dots by exfoliation in the liquid phase from graphite and its application in voltammetry. Voltammetry was utilized in this work to detect hydrogen peroxide using a gold electrode modified by quantum dots from graphene and other dichalcogens (MoS2, MoSe2, WS2, WSe2). In the last chapter, the influence of the substrate and the deposition conditions of graphene is studied by means of a plasma-reinforced phase-out of gas to growth, while the prepared graphene was characterized by imaging and spectroscopic methods. The entire experimental growth of graphene was managed and evaluated using a planned experiment.