Primárním cílem tohoto projektu je použít Kelvinovu sondovou mikroskopii (KPFM) při mapování povrchového potenciálu v blízkosti nanosenzoru relativní vlhkosti na bázi grafen/SiO2/Si během jeho činnosti. Z aplikačního hlediska tato práce umožní lépe porozumět rozložení elektrického potenciálu a šíření náboje (jeho ztrátám) v blízkosti nanosenzoru v reálných podmínkách a tuto znalost využít pro návrh budoucích nanosenzorů. Z teoretického hlediska však navíc uvedená konfigurace atomárního silového mikroskopu (AFM) a nanosenzoru umožní získat informaci o vodním menisku kondenzujícím mezi hrotem AFM a povrchem grafenu resp. SiO2, což by mohlo vnést jasno do současných odlišných teoretických a experimentálních závěrů týkajících se silových a rozměrových poměrů vody v extrémních podmínkách nanoobjemů.

Description in English
The primary aim of this project is to use the Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM) by mapping the surface potential close to the relative humidity nanosensor based on graphene/SiO2/Si during its work. From the application point of view, the work will allow better understanding of electric potential and charge propagation (its losses) near the nanosensor in real conditions and utilization of this knowledge for future sensor design. Moreover, from the theoretical point of view, the mentioned assembly of Atomic Force Microscopy (AFM) and nanosensor will enable to obtain the information about water meniscus condensing between the AFM tip and graphene, SiO2 surface, respectively, that could explain the differences in present theoretical and experimental results related to force and dimension rates of water in extreme conditions of nanovolumes.

Keywords
Kelvinova sondová mikroskopie, grafen, relativní vlhkost, senzor

Key words in English
Kelvin Probe Force Microscopy, graphene, relative humidity, sensor

17-21413S

Czech

Bartošík Miroslav, doc. Ing., Ph.D. - principal person responsible

Fabrication and Characteris. of Nanostr.
- responsible department (1.1.2017 - not assigned)
Fabrication and Characteris. of Nanostr.
- beneficiary (1.1.2017 - not assigned)

NEZVAL, D.; BARTOŠÍK, M.; MACH, J.; PIASTEK, J.; ŠVARC, V.; KONEČNÝ, M.; ŠIKOLA, T. Density functional study of gallium clusters on graphene: electronic doping and diffusion. Journal of Physics Condensed Matter, 2020, vol. 33, no. 2, p. 1-7. ISSN: 1361-648X.
Detail

BARTOŠÍK, M.; MACH, J.; PIASTEK, J.; NEZVAL, D.; KONEČNÝ, M.; ŠVARC, V.; ENSSLIN, K.; ŠIKOLA, T. Mechanism and Suppression of Physisorbed-Water-Caused Hysteresis in Graphene FET Sensors. ACS Sensors, 2020, vol. 5, no. 9, p. 2940-2949. ISSN: 2379-3694.
Detail

PRŮŠA, S.; BÁBÍK, P.; ŠIKOLA, T.; BRONGERSMA, H. Quantitative analysis of calcium and fluorine by high-sensitivity low-energy ion scattering: Calcium fluoride. Surface and Interface Analysis, 2020, vol. 52, no. 1, p. 1000-1003. ISSN: 0142-2421.
Detail

MACH, J.; PIASTEK, J.; MANIŠ, J.; ČALKOVSKÝ, V.; ŠAMOŘIL, T.; FLAJŠMANOVÁ, J.; BARTOŠÍK, M.; VOBORNÝ, S.; KONEČNÝ, M.; ŠIKOLA, T. Low temperature selective growth of GaN single crystals on pre-patterned Si substrates. Applied Surface Science, 2019, vol. 497, no. 143705, p. 1-7. ISSN: 0169-4332.
Detail

REDONDO, J.; TELYCHKO, M.; PROCHÁZKA, P.; KONEČNÝ, M.; BERGER, J.; VONDRÁČEK, M.; ČECHAL, J.; JELÍNEK, P.; ŠVEC, M. Simple device for the growth of micrometer-sized monocrystalline single-layer graphene on SiC(0001). JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY A, 2018, vol. 36, no. 3, p. 031401-1 (031401-6 p.)ISSN: 1520-8559.
Detail

KONEČNÝ, M.; BARTOŠÍK, M.; MACH, J.; ŠVARC, V.; NEZVAL, D.; PIASTEK, J.; PROCHÁZKA, P.; CAHLÍK, A.; ŠIKOLA, T. Kelvin Probe Force Microscopy and Calculation of Charge Transport in a Graphene/Silicon Dioxide System at Different Relative Humidity. ACS APPL MATER INTER, 2018, vol. 10, no. 14, p. 11987-11994. ISSN: 1944-8244.
Detail

MACH, J.; PROCHÁZKA, P.; BARTOŠÍK, M.; NEZVAL, D.; PIASTEK, J.; HULVA, J.; ŠVARC, V.; KONEČNÝ, M.; KORMOŠ, L.; ŠIKOLA, T. Electronic transport properties of graphene doped by gallium. NANOTECHNOLOGY, 2017, vol. 28, no. 41, p. 1-10. ISSN: 0957-4484.
Detail

Responsibility: Bartošík Miroslav, doc. Ing., Ph.D.