CMOS kompatibilní piezoelektrický rezonátor s FET strukturou pro řízení vlastností grafenové monovrstvy
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT
Abstract
Práce je zaměřena na výzkum nové struktury umožňující charakterizaci fyzikálních vlastností grafenu při přesně řízených podmínkách. Návrh spojuje MEMS piezoelektrický rezonátor spolu s Hall Bar/FET strukturou. Tento přístup umožňuje měnit vlastnosti grafenu odděleně nebo společně dvěma metodami. Mechanický způsob je založen na relativní deformaci způsobené rezonátorem, na kterém je umístěna grafenová monovrstva. Navrhovaná struktura umožňuje měřit vlastnosti grafenu vyvolané pouze změnou mechanického pnutí a frekvencí nucených kmitů bez vlivu vnějšího elektrického pole. Druhý přístup přidává možnost ovládat fyzikální vlastnosti grafenu pomocí elektrického pole FET struktury. Tato technika využívá grafenovou monovrstvu jako laditelný sensor pro molekulární detekci. Měření koncentrace v jednotkách ppb není konstrukčně ničím limitováno. Realizované frekvenčně laditelné piezoelektrické MEMS rezonátory s monovrstvou grafenu budou využitelné v mnoha oblastech pro detekci na molekulové úrovni. Výsledné struktury budou vyrobeny v souladu s požadavky na bio- a CMOS kompatibilitu.
This work proposes a new structure allowing characterization of graphene monolayer properties under precisely specified conditions. It combines MEMS piezoelectric resonator with Hall Bar/FET structure. This approach allows changing graphene properties separately or together via two methods. The mechanical way is based on induced strain from the resonator which is graphene monolayer situated on. It brings the opportunity to measure graphene properties induced by the changes of mechanical strain and frequency of forced vibrations without the influence from external electric field. The second way uses FET structure to influence graphene monolayer using an electric field from bottom gate. There is no limit to measure concentration in units of ppb in terms of structure design. This approach of fabrication CMOS-compatible and biocompatible tunable frequency-modulated piezoelectric MEMS resonators with graphene monolayer can be very useful in many fields for molecule level detection.
This work proposes a new structure allowing characterization of graphene monolayer properties under precisely specified conditions. It combines MEMS piezoelectric resonator with Hall Bar/FET structure. This approach allows changing graphene properties separately or together via two methods. The mechanical way is based on induced strain from the resonator which is graphene monolayer situated on. It brings the opportunity to measure graphene properties induced by the changes of mechanical strain and frequency of forced vibrations without the influence from external electric field. The second way uses FET structure to influence graphene monolayer using an electric field from bottom gate. There is no limit to measure concentration in units of ppb in terms of structure design. This approach of fabrication CMOS-compatible and biocompatible tunable frequency-modulated piezoelectric MEMS resonators with graphene monolayer can be very useful in many fields for molecule level detection.
Description
Citation
GABLECH, I. CMOS kompatibilní piezoelektrický rezonátor s FET strukturou pro řízení vlastností grafenové monovrstvy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Pokročilé nanotechnologie a mikrotechnologie
Comittee
prof.Ing. Aleš Richter, CSc. (předseda)
prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (člen)
prof.Ing. Miroslav Husák, CSc. (člen)
Mgr. Otakar Frank, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jaroslav Boušek, CSc. (člen)
Date of acceptance
2018-10-10
Defence
Disertační práce Ing. Gablecha se zabývá výzkumem nové struktury umožňující charekterizaci fyzikálních vlastností grafenu a dalších nových 2D materiálů při přesně řízených podmínkách. Práce má technologický charakter a je na vysoké odborné úrovni. Výzkum a vývoj nových struktur na báze grafenu je velmi aktuální. Komise pozitivně hodnotila formu disertační práce, která byla vypracováná jako velmi zdařilý soubor 8 komentovaných článků. Bylo zřejmé, že doktorand byl hlavním autorem článků. Student zodpověděl na všechny dotazy komise úspěšně a uspokojivě.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení