Informace o kvalifikační práci Nalezení optimální konfigurace vzorku pro přesné měření elektrických vlastností tenkovrstvých materiálů na bázi směsi oxidových nanočástic
- Všechny požadované údaje o této VŠKP jsou vyplněny.
Hlavní téma
Nalezení optimální konfigurace vzorku pro přesné měření elektrických vlastností tenkovrstvých materiálů na bázi směsi oxidových nanočástic
Hlavní téma v angličtině
-
Název dle studenta
Nalezení optimální konfigurace vzorku pro přesné měření elektrických vlastností tenkovrstvých materiálů na bázi směsi oxidových nanočástic
Název dle studenta v angličtině
Finding optimal sample configuration for an accurate measurement of electrical properties of thin-film materials based on a mixture of oxide nanoparticles
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou nalezení optimální konfigurace vzorku pro přesné měření elektrických vlastností tenkovrstvých materiálů na bázi směsi oxidových nanočástic. Dosud se na katedře fyziky Fakulty aplikovaných věd Západočeské univerzity v Plzni úspěšně měřily elektrické vlastnosti senzorických tenkovrstvých oxidových materiálů klasickou čtyřbodovou metodou. S příchodem nanočásticové struktury ovšem přichází problém měření takto strukturovaných vrstev z důvodu propíchnutí a možného otření nanočástic hrotem měřící sondy. Předložená práce je tedy věnována experimentálnímu ověření vlivu konfigurace vzorku (materiál substrátu, způsob zpracování substrátu, materiál a pozice kontaktů) na měření elektrických vlastností. Jednotlivé konfigurace vzorků jsou vyšetřovány za použití souvislé vrstvy CuOx (tj. vrstvy bez nanočástic). Na základě získaných dat je vybrána optimální konfigurace vzorku pro budoucí přesné měření elektrických vlastností tenkovrstvých materiálů na bázi nanočástic pomocí čtyřbodové metody se speciálně navrženou sondou se čtvercovou konfigurací hrotů. Pro zkoumání homogenity připravených tenkovrstvých materiálů bylo využito elipsometrie. K měření jejich elektrických vlastností byla použita čtyřbodová a van der Pauwova metoda.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis deals with an investigation of an optimal sample configuration for an accurate measurement of electrical properties of thin-film materials based on a mixture of oxide nanoparticles. So far, the sensing properties of thin-film oxide materials have been successfully measured by the four-point probe method at the Department of Physics, Faculty of Applied Sciences at University of West Bohemia. However, the nanoparticle structure requires a new measuring setup due to a possible perforation and wipe off of the nanoparticles by the tip of the measuring probe. The presented work is therefore devoted to an experimental verification of the influence of the sample configuration (substrate material, method of substrate preparation, material and position of contacts) on the measurement of electrical properties. Individual sample configurations are investigated using a dense CuOx thin film (i.e., without nanoparticles). Based on the obtained data, the optimal sample configuration is selected for a future accurate measurement of the electrical properties of the nanoparticle-based thin-film materials by the four-point probe method with a customized probe head using square configuration of individual probes. Ellipsometry was used to examine the homogeneity of these layers. To measure electrical properties, four-point probe and van der Pauw methods were used.
Klíčová slova
čtyřbodová metoda, van der Pauwova metoda, oxidové nanočástice, senzorické vrstvy pro detekci vodíku
Klíčová slova v angličtině
four-point probe method, van der Pauw method, oxide nanoparticles, sensing layers for Hydrogen gas detection
Rozsah průvodní práce
39 (51 260 znaků)
Jazyk
CZ
Anotace
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou nalezení optimální konfigurace vzorku pro přesné měření elektrických vlastností tenkovrstvých materiálů na bázi směsi oxidových nanočástic. Dosud se na katedře fyziky Fakulty aplikovaných věd Západočeské univerzity v Plzni úspěšně měřily elektrické vlastnosti senzorických tenkovrstvých oxidových materiálů klasickou čtyřbodovou metodou. S příchodem nanočásticové struktury ovšem přichází problém měření takto strukturovaných vrstev z důvodu propíchnutí a možného otření nanočástic hrotem měřící sondy. Předložená práce je tedy věnována experimentálnímu ověření vlivu konfigurace vzorku (materiál substrátu, způsob zpracování substrátu, materiál a pozice kontaktů) na měření elektrických vlastností. Jednotlivé konfigurace vzorků jsou vyšetřovány za použití souvislé vrstvy CuOx (tj. vrstvy bez nanočástic). Na základě získaných dat je vybrána optimální konfigurace vzorku pro budoucí přesné měření elektrických vlastností tenkovrstvých materiálů na bázi nanočástic pomocí čtyřbodové metody se speciálně navrženou sondou se čtvercovou konfigurací hrotů. Pro zkoumání homogenity připravených tenkovrstvých materiálů bylo využito elipsometrie. K měření jejich elektrických vlastností byla použita čtyřbodová a van der Pauwova metoda.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis deals with an investigation of an optimal sample configuration for an accurate measurement of electrical properties of thin-film materials based on a mixture of oxide nanoparticles. So far, the sensing properties of thin-film oxide materials have been successfully measured by the four-point probe method at the Department of Physics, Faculty of Applied Sciences at University of West Bohemia. However, the nanoparticle structure requires a new measuring setup due to a possible perforation and wipe off of the nanoparticles by the tip of the measuring probe. The presented work is therefore devoted to an experimental verification of the influence of the sample configuration (substrate material, method of substrate preparation, material and position of contacts) on the measurement of electrical properties. Individual sample configurations are investigated using a dense CuOx thin film (i.e., without nanoparticles). Based on the obtained data, the optimal sample configuration is selected for a future accurate measurement of the electrical properties of the nanoparticle-based thin-film materials by the four-point probe method with a customized probe head using square configuration of individual probes. Ellipsometry was used to examine the homogeneity of these layers. To measure electrical properties, four-point probe and van der Pauw methods were used.
Klíčová slova
čtyřbodová metoda, van der Pauwova metoda, oxidové nanočástice, senzorické vrstvy pro detekci vodíku
Klíčová slova v angličtině
four-point probe method, van der Pauw method, oxide nanoparticles, sensing layers for Hydrogen gas detection
Zásady pro vypracování
Seznámit se s teorií elektrické vodivosti pevných látek se zaměřením na polovodiče. Dále se seznámit s principy měření elektrické vodivosti u tenkovrstvých materiálů pomocí čtyřbodové metody.
Seznámit se s principem přípravy tenkovrstvých materiálů pomocí radiofrekvenčního zdroje a zdroje nanočástic.
Prozkoumat vliv typu substrátu a kontaktů na přesnost měření elektrické vodivosti. Vyhodnotit a diskutovat získané výsledky. Vybrat optimální konfiguraci vzorku pro přesné měření tenkovrstvých materiálů na bázi směsi oxidových nanočástic.
Zásady pro vypracování
Seznámit se s teorií elektrické vodivosti pevných látek se zaměřením na polovodiče. Dále se seznámit s principy měření elektrické vodivosti u tenkovrstvých materiálů pomocí čtyřbodové metody.
Seznámit se s principem přípravy tenkovrstvých materiálů pomocí radiofrekvenčního zdroje a zdroje nanočástic.
Prozkoumat vliv typu substrátu a kontaktů na přesnost měření elektrické vodivosti. Vyhodnotit a diskutovat získané výsledky. Vybrat optimální konfiguraci vzorku pro přesné měření tenkovrstvých materiálů na bázi směsi oxidových nanočástic.
Seznam doporučené literatury
Dle pokynů vedoucího bakalářské práce.
Seznam doporučené literatury
Dle pokynů vedoucího bakalářské práce.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Hodnocení z obhajoby práce
Výborně
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Prezentace bakalářské práce - dosažené výsledky
Oponentský posudek
Posudek vedoucího bakalářské práce
Reakce studentů na dotazy oponenta
Otázky členů komise: Objasněte průběh odporu se změnou koncentrace H2 (Doc. P. Baroch). Citlivost a zpoždění odezvy na puls H2 (Prof. J. Vlček).